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基于最优极化空时自适应处理的低空风切变风速估计方法
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作者 李海 谢雨桐 朱玥琪 《火控雷达技术》 2023年第3期1-9,共9页
针对机载双极化相控阵气象雷达的低空风切变风速估计问题,本文提出了一种基于最优极化空时自适应处理(Polarization Space-Time Adaptive Processing,PSTAP)的低空风切变风速估计方法。本方法首先利用最大似然估计出适用于低空风切变这... 针对机载双极化相控阵气象雷达的低空风切变风速估计问题,本文提出了一种基于最优极化空时自适应处理(Polarization Space-Time Adaptive Processing,PSTAP)的低空风切变风速估计方法。本方法首先利用最大似然估计出适用于低空风切变这类分布式目标的极化空时导向矢量,其次通过构造PSTAP处理器最优权矢量对回波信号进行杂波抑制的同时积累风切变目标信号,最后精确估计出低空风切变的风速。仿真结果证明所提方法可以有效地实现杂波抑制并精确估计低空风切变的风速。 展开更多
关键词 机载双极化气象雷达 极化空时自适应处理 地杂波抑制 风速估计
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高动态场景下的极化空时零陷展宽算法 被引量:1
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作者 李润 王垚 +1 位作者 郝放 张明程 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1231-1237,共7页
在高动态场景下,干扰源相对于抗干扰天线快速运动,传统抗干扰算法会零陷失配,导致抗干扰性能失效。为此,提出一种极化空时多维域联合的协方差矩阵锥化(CMT)算法。基于Laplace分布构造锥化矩阵来模拟干扰运动状态,通过锥化矩阵与原始协... 在高动态场景下,干扰源相对于抗干扰天线快速运动,传统抗干扰算法会零陷失配,导致抗干扰性能失效。为此,提出一种极化空时多维域联合的协方差矩阵锥化(CMT)算法。基于Laplace分布构造锥化矩阵来模拟干扰运动状态,通过锥化矩阵与原始协方差矩阵重构新的协方差矩阵实现零陷展宽,结合最小方差无失真响应(MVDR)准则求解阵列权矢量。仿真结果从波束方向图、输出性能和卫星捕获结果3个方面证实了所提算法在干扰位置快变情形下的稳健性,即使在干扰信号和导航信号具有相同的方位角和频带时,也能有效抑制干扰。 展开更多
关键词 高动态 抗干扰 LAPLACE 极化空时 零陷展宽
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机载雷达极化空时联合域杂波抑制性能分析 被引量:13
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作者 吴迪军 徐振海 +2 位作者 熊子源 张亮 肖顺平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1429-1433,共5页
针对当前机载雷达面临强杂波抑制和微弱目标检测等难点问题,提出了一种极化空时联合处理新方法.该方法充分利用了目标与杂波在极化域、空域和时域(Doppler域)的特征差异,提高了抑制杂波、增强目标的能力.本文首先建立了机载极化阵列雷... 针对当前机载雷达面临强杂波抑制和微弱目标检测等难点问题,提出了一种极化空时联合处理新方法.该方法充分利用了目标与杂波在极化域、空域和时域(Doppler域)的特征差异,提高了抑制杂波、增强目标的能力.本文首先建立了机载极化阵列雷达接收信号模型和滤波算法模型.其次,利用分辨格思想及特征值、特征向量和功率谱的关系,构建了完全极化情况下杂波协方差矩阵新的等价关系.在此基础上,详细推导了新方法的杂波抑制性能,得到了输出信干噪比(SINR)与空间匹配系数,Doppler匹配系数,极化匹配系数,杂波脊斜率,信噪比(SNR),杂噪比(CNR)等的定量解析表达式.并与空时自适应处理(STAP)进行比较,从理论上分析得到了极化空时处理性能优于空时处理.特别在检测慢速运动目标时,新方法具有较强的稳健性.最后,仿真算例验证了模型的正确性. 展开更多
关键词 极化阵列 信号处理 杂波抑制 极化空时联合处理
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极化空时自适应匹配滤波检测器 被引量:4
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作者 吴迪军 徐振海 +2 位作者 张亮 熊子源 肖顺平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期744-750,共7页
针对极化空时自适应处理时目标极化状态和杂波协方差矩阵未知等实际瓶颈问题,提出了一种适应于机载极化阵列雷达的极化空时自适应匹配滤波(PST-AMF)检测算法.该检测算法先利用回波数据估计目标的极化状态,然后再将估值代入似然比得到了... 针对极化空时自适应处理时目标极化状态和杂波协方差矩阵未知等实际瓶颈问题,提出了一种适应于机载极化阵列雷达的极化空时自适应匹配滤波(PST-AMF)检测算法.该检测算法先利用回波数据估计目标的极化状态,然后再将估值代入似然比得到了新的检验统计量,进一步推导了检测器虚警概率和检测概率的解析表达式,从理论上证明了该检测方法具备恒虚警(CFAR)特性.该检测器计算量比极化空时广义似然比检测器(PST-GLRT)少,易于工程实现.最后,仿真验证了在检测慢速运动目标时,其性能优于单个通道的空时自适应匹配滤波检测器(ST-AMF),具备较强的稳健性. 展开更多
关键词 极化阵列 自适应处理 极化空时自适应处理 滤波 检测
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机载雷达极化空时自适应滤波性能分析 被引量:2
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作者 吴迪军 徐振海 +2 位作者 熊子源 张亮 肖顺平 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期2128-2134,共7页
该文针对极化空时自适应处理时,目标极化状态未知的瓶颈问题,提出了先预估计目标的极化状态,然后再进行滤波的方法。该方法无需在极化域专门设置滤波器组进行搜索,大大减少了计算量。提出了最小方差无偏估计和正交投影估计两种极化矢量... 该文针对极化空时自适应处理时,目标极化状态未知的瓶颈问题,提出了先预估计目标的极化状态,然后再进行滤波的方法。该方法无需在极化域专门设置滤波器组进行搜索,大大减少了计算量。提出了最小方差无偏估计和正交投影估计两种极化矢量的估计方法,并将估计性能与Cramer-Rao界进行了比较,从理论上证明了最小方差无偏估计性能较好。与之相对应,提出了两种极化空时自适应滤波方法。仿真验证了特别当目标慢速运动时,极化空时自适应滤波明显优于空时自适应滤波。 展开更多
关键词 雷达 极化阵列 自适应处理 杂波抑制 极化空时自适应处理
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机载极化阵列多输入多输出雷达极化空时自适应处理性能分析 被引量:4
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作者 王珽 赵拥军 +1 位作者 赖涛 王建涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期273-281,共9页
为进一步提升机载多输入多输出(MIMO)雷达空时自适应处理(STAP)的杂波抑制与目标检测性能,本文提出基于极化阵列MIMO雷达的极化空时自适应处理(PSTAP)方法.首先,将新型的极化阵列应用于机载MIMO雷达,建立了机载极化阵列MIMO雷达极化空... 为进一步提升机载多输入多输出(MIMO)雷达空时自适应处理(STAP)的杂波抑制与目标检测性能,本文提出基于极化阵列MIMO雷达的极化空时自适应处理(PSTAP)方法.首先,将新型的极化阵列应用于机载MIMO雷达,建立了机载极化阵列MIMO雷达极化空时自适应处理的信号模型.然后,基于分辨格思想,将杂波影响等效为与杂波自由度相关的独立杂波点源的形式,得到极化阵列MIMO雷达极化空时自适应处理协方差矩阵的等价表示.进而,结合上述等价协方差矩阵,对极化阵列MIMO雷达极化空时自适应处理的输出信杂噪比(SCNR)性能进行了推导分析,讨论了其中极化、空、时匹配系数的影响.理论分析表明,通过利用附加的极化域信息,极化阵列MIMO雷达极化空时自适应处理相比于传统MIMO-STAP能够有效提升杂波抑制性能,更有利于慢速运动目标检测,并且目标与杂波极化参数差别越大,输出SCNR的性能改善效果越明显.仿真结果验证了本文所提极化阵列MIMO雷达极化空时自适应处理方法的有效性与优越性. 展开更多
关键词 机载多输入多输出雷达 极化阵列 极化空时自适应处理 信杂噪比分析
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基于译码转发中继信道的对角正交设计极化空时分组码 被引量:1
7
作者 李正权 沈连丰 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-5,共5页
构建了基于译码转发中继信道的对角正交设计极化空时分组码(STPBC),该种码可以通过极化天线进行满码率发射和接收.然后设计了码率为1、发射天线数为2和4的码字矩阵,最后与传统对角正交、传统准正交和极化准正交这3种无中继空时分组码(ST... 构建了基于译码转发中继信道的对角正交设计极化空时分组码(STPBC),该种码可以通过极化天线进行满码率发射和接收.然后设计了码率为1、发射天线数为2和4的码字矩阵,最后与传统对角正交、传统准正交和极化准正交这3种无中继空时分组码(STBC)分别进行了仿真对比.结果表明:2个发射天线和1个接收天线情况下,当BER=10-3时,BPSK调制下STPBC的性能比无中继传统对角正交情况有3.5dB的增益,QPSK调制下有3dB的增益;4个发射天线和1个接收天线情况下,当BER=10-3时,BPSK调制下比上述3种情况分别有6.0,2.7和-1.5dB的增益,QPSK调制下分别有5.5,2.5和-2.5dB的增益;与无中继极化准正交STBC相比,在SNR较低的情况下所提分组码具有较好的性能. 展开更多
关键词 对角正交设计 极化空时分组码 最大似然译码 误码率
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一种基于四元数正交设计的极化空时分组编码
8
作者 王子刚 李正权 孙峰 《扬州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2008年第4期57-60,共4页
构建了一种四元数正交设计的极化空时分组码(orthogonal space time polarization block code,OSTPBC),该码满足正交设计关系,能够通过极化天线进行发射和接收,并且可以进行满码率发射.在速率和传输速率相同的情况下,对正交极化空时分... 构建了一种四元数正交设计的极化空时分组码(orthogonal space time polarization block code,OSTPBC),该码满足正交设计关系,能够通过极化天线进行发射和接收,并且可以进行满码率发射.在速率和传输速率相同的情况下,对正交极化空时分组码和发射天线数为4的复正交设计空时分组码进行仿真比较,结果表明正交极化空时分组码在不增加发射天线和接收天线的情况下可以有效降低误码率,提高系统性能. 展开更多
关键词 四元数正交 极化空时分组码 误码率
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基于空时极化处理的机载雷达非平稳杂波抑制方法
9
作者 杨志成 田步秋 +1 位作者 陈威 谢文冲 《空天预警研究学报》 CSCD 2024年第4期235-240,共6页
针对传统方位-多普勒域空时自适应处理(STAP)方法无法区分不同模糊距离单元的杂波,难以有效抑制近程非平稳杂波的问题,提出了基于空时极化处理的机载雷达非平稳杂波抑制方法.该方法在俯仰-方位-多普勒3D-STAP方法的基础上引入回波的极... 针对传统方位-多普勒域空时自适应处理(STAP)方法无法区分不同模糊距离单元的杂波,难以有效抑制近程非平稳杂波的问题,提出了基于空时极化处理的机载雷达非平稳杂波抑制方法.该方法在俯仰-方位-多普勒3D-STAP方法的基础上引入回波的极化维信息,然后对回波信号进行极化-俯仰-方位-多普勒四维联合空时极化自适应处理.仿真结果表明,相对于传统方位-多普勒域STAP方法和俯仰-方位-多普勒3D-STAP方法,本文所提方法可更有效地实现对非平稳杂波的抑制. 展开更多
关键词 机载雷达 极化自适应处理 非平稳杂波
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基于KA-SRCN-pSTAP的低空风切变风速估计方法
10
作者 李海 朱玥琪 郭景瑞 《雷达科学与技术》 北大核心 2024年第3期255-264,共10页
针对由于独立同分布(IID)样本严重不足,导致极化空时自适应(pSTAP)处理性能下降,进而导致低空风切变风速估计不准确的问题,本文提出了一种基于知识辅助的稀疏表示杂波零陷极化空时自适应(KA-SRCN-pSTAP)的低空风切变风速估计方法。该方... 针对由于独立同分布(IID)样本严重不足,导致极化空时自适应(pSTAP)处理性能下降,进而导致低空风切变风速估计不准确的问题,本文提出了一种基于知识辅助的稀疏表示杂波零陷极化空时自适应(KA-SRCN-pSTAP)的低空风切变风速估计方法。该方法首先利用杂波脊的先验知识辅助构造极化空时稀疏字典,然后利用极化空时稀疏字典,通过SRCN算法挑选原子并对到杂波线性子空间补空间上的投影矩阵进行估计,从而得到pSTAP权矢量,最后构造pSTAP滤波器对地杂波进行抑制,准确估计低空风切变风速。该方法仅使用少量IID样本,将SRCN算法与极化-空时域相结合,完成对风切变风速的有效估计。仿真实验结果证明该方法可以有效实现少样本情况下的风速准确估计。 展开更多
关键词 机载双极化气象雷达 极化空时自适应处理 稀疏表示 地杂波抑制 风速估计
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极化-空时级联处理性能分析 被引量:2
11
作者 杜文韬 廖桂生 杨志伟 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1-7,共7页
结合极化信息可提高空时自适应处理(STAP)的慢速动目标检测性能,在级联处理结构下,为有效分析极化-空时级联处理(P-ST)和空时-极化级联处理(ST-P)的具体性能,推导了极化-空时联合处理与级联处理的自适应滤波权矢量形式,定量分析了P-ST和... 结合极化信息可提高空时自适应处理(STAP)的慢速动目标检测性能,在级联处理结构下,为有效分析极化-空时级联处理(P-ST)和空时-极化级联处理(ST-P)的具体性能,推导了极化-空时联合处理与级联处理的自适应滤波权矢量形式,定量分析了P-ST和ST-P的检测性能与级联顺序、目标和杂波的极化区分度、空时区分度的关系,为选择合适的级联处理方法提供了依据.仿真结果有效验证了分析结论的正确性. 展开更多
关键词 极化雷达 极化-信号处理 级联处理 自适应处理 目标检测
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基于LCMV准则的空时极化联合抗干扰算法 被引量:4
12
作者 金鸣 吕婷婷 +2 位作者 周曼丽 李昊阳 曹源 《无线电工程》 北大核心 2022年第8期1434-1440,共7页
随着卫星导航技术的发展及干扰的复杂化,传统的空时滤波方法已经难以满足需要,在空时滤波过程中,如果卫星导航信号和干扰信号的来波信号相同,天线增益不仅会在干扰来向上形成零陷,同时也会极大程度地衰减卫星信号。通过多域联合的自适... 随着卫星导航技术的发展及干扰的复杂化,传统的空时滤波方法已经难以满足需要,在空时滤波过程中,如果卫星导航信号和干扰信号的来波信号相同,天线增益不仅会在干扰来向上形成零陷,同时也会极大程度地衰减卫星信号。通过多域联合的自适应滤波算法来抑制干扰已经成为必然趋势,因此,在空时滤波的基础上引入了极化域信息,实现空、时、极化三维域的联合抗干扰。在传统的线性约束最小方差(Linear Constrained Minimum Variance,LCMV)算法的基础上,增加了信号的极化域信息,有效地解决了在期望卫星信号和干扰信号来向相同时卫星信号受影响的问题。分析结果表明,当期望和干扰信号来波方向相同时,空时极化自适应抗干扰算法可以从极化域的维度上将期望和干扰信号分离开,从极化域上形成零陷,滤除干扰信号,保留期望信号的天线增益,具有十分实用的理论意义。 展开更多
关键词 极化敏感阵列 信号极化特性 滤波 极化自适应抗干扰 多域联合
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一种用于MIMO系统的超正交空-时-极化编码技术
13
作者 李平安 《汉口学院学报》 2008年第2期86-89,共4页
多输入多输出(MIMO)系统,在现有超空一时编码技术基础上,提出了一种三维正交编码,可以直接用于联合空间与极化分集的MIMO系统,本文称之为超正交空-时-极化编码方案。该技术在提供有效的编码增益的同时,保证了全颇的空间与极化联... 多输入多输出(MIMO)系统,在现有超空一时编码技术基础上,提出了一种三维正交编码,可以直接用于联合空间与极化分集的MIMO系统,本文称之为超正交空-时-极化编码方案。该技术在提供有效的编码增益的同时,保证了全颇的空间与极化联合分集增益。对使用双极化天线的MIMO系统,还可以保证在达到系统所需求的误码特性和传输速率的同时,大大降低系统的天线数目。仿真结果表明在双极化天线MIMO系统中,本文提出的方案比采用超正交空-时网格二维编码方案能提供更大的编码增益。 展开更多
关键词 MIMO 超正交极化编码 间与极化联合分集
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一种用于MIMO系统超正交空时极化编码技术
14
作者 李平安 陈宏伟 阮巧玲 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第14期82-84,90,共4页
在现有超空时编码技术基础上,提出了一种三维正交编码,文中称之为超正交空时极化编码方案。该技术在提供有效的编码增益的同时,保证了全额的空间与极化联合分集增益。对使用双极化天线的MIMO系统,还可以保证在达到系统所需求的误码特性... 在现有超空时编码技术基础上,提出了一种三维正交编码,文中称之为超正交空时极化编码方案。该技术在提供有效的编码增益的同时,保证了全额的空间与极化联合分集增益。对使用双极化天线的MIMO系统,还可以保证在达到系统所需求的误码特性和传输速率的同时,大大降低系统的天线数目。仿真结果表明在双极化天线MIMO传统中,文中提出的方案比采用超正交空时网格二维编码方案能提供更大的编码增益。 展开更多
关键词 MIMO 超正交极化编码 间与极化联合分集
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导航抗干扰算法仿真平台设计与分析
15
作者 李润 王垚 张明程 《弹箭与制导学报》 北大核心 2022年第4期81-86,91,共7页
复杂电磁环境下卫星导航信号接收易受到严重干扰,抗干扰算法优化研究具有重要的应用价值。文中基于极化空时/空频多维域联合抗干扰技术,通过建立人机交互、信号生成、天线阵列接收、抗干扰算法和性能评估等5个模块,设计和开发了抗干扰... 复杂电磁环境下卫星导航信号接收易受到严重干扰,抗干扰算法优化研究具有重要的应用价值。文中基于极化空时/空频多维域联合抗干扰技术,通过建立人机交互、信号生成、天线阵列接收、抗干扰算法和性能评估等5个模块,设计和开发了抗干扰算法仿真平台,并对空时和极化空时抗干扰算法的空间自由度、输出信干噪比、抗干扰前后频谱图和捕获结果进行了仿真分析,验证了平台对性能评估的有效性。仿真平台功能完善、配置灵活,显著提高了抗干扰研究的效率,为抗干扰算法优化提供了技术支撑。 展开更多
关键词 仿真平台 抗干扰 极化空时 间自由度
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Atmospheric Methane over the Past 2000 Years from a Sub-tropical Ice Core, Central Himalayas
16
作者 LI Jiule XU Baiqing +2 位作者 YAO Tandong WANG Ninglian Ken MacClune 《Journal of Mountain Science》 SCIE CSCD 2010年第1期1-14,共14页
A high-resolution 2ooo-year methane record has been constructed from an ice core recovered at 7200 m a.s.1, on the Dasuopu Glacier in the central Himalayas. This sub-tropical methane record reveals an increasing trend... A high-resolution 2ooo-year methane record has been constructed from an ice core recovered at 7200 m a.s.1, on the Dasuopu Glacier in the central Himalayas. This sub-tropical methane record reveals an increasing trend in the concentration of methane during the industrial era that is similar to observations from polar regions. However, we also observed the differences in the atmospheric methane mixing ratio between this monsoon record and those from polar regions during pre-industrial times. In the time interval o N 1850 A.D., the average methane concentration in the Dasuopu ice core was 782±40 ppbv and the maximum temporal variation exceeded 200 ppbv. The difference gradient of methane concentration in Dasuopu ice core with Greenland and Antarctica cores are 66±40 ppbv and 107±40 ppbv, respectively. This suggests that the tropical latitudes might have acted as a major global methane source in preindustrial times. In addition, the temporal fluctuation of the pre-industrial methane records suggests that monsoon evolution incorporated with high methane emission from south Asia might be responsible for the relatively high methane concentration observed in the Dasuopu ice core around A.D. 800 and A.D. 1600. These results provide a rough understanding of the contribution of tropical methane source to the global methane budget and also the relationship betweenatmospheric methane and climate change. 展开更多
关键词 climate change ice core air bubble atmospheric methane Dasuopu Glacier centralHimalayas
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Effect of temporal variation rate of cross polar cap potential on the equatorial ionospheric vertical drift: A statistical study 被引量:3
17
作者 XIONG Wen XU JiSheng +1 位作者 WANG Hui XU Liang 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2012年第5期1217-1223,共7页
Based on the equatorial vertical ion drift measured by DMSP and cross polar cap potential (Фcpc) from AMIE output during 2001 to 2003, this paper investigates the relationship of Фcpc and its temporal variation ra... Based on the equatorial vertical ion drift measured by DMSP and cross polar cap potential (Фcpc) from AMIE output during 2001 to 2003, this paper investigates the relationship of Фcpc and its temporal variation rate (△Фcpc) with the disturbed ion velocity (△Vx) which is the difference between the disturbed days (Kp〉4) and quiet days (Kp〈2). The statistical analysis shows: (1) The △Vx correlates better with AФcpc than with Фcpc, indicating that the electric field penetration is more easily to occur when solar wind input rapidly varies with time. (2) The optimal delay time of electric field penetration from the high-latitude magnetosphere to equatorial ionosphere has local time dependence which is longer on the nightside than on the dayside. It may be due to more complicated electrodynamic process on the nightside. (3) With the linear relationship between △Фcpc and △Vx, it is obtained that the penetration efficiency is about 4.5%-13.9% at day and 31%-42% at night, coinciding well with former studies. 展开更多
关键词 equatorial ionosphere temporal variation rate of cross polar cap potential electric field penetration ion vertical drift time delay
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