Всем хороши приёмники SDR, но у них есть неприятная особенность — низкий динамический диапазон. Особенно это относится к недорогим устройствам.

Динамический диапазон — это разница (в дБ) между самым слабым сигналом, который приёмник способен надёжно обнаружить, и самым сильным сигналом, который он может принять без перегрузки и заметных искажений.

В условиях города эфир забит очень мощными сигналами FM-радио, излучениями от различного рода устройств: Wi-Fi-роутеры, мобильные телефоны, блоки питания, зарядки, микроволновки, компьютеры и так далее.

Все эти сигналы попадают на вход аналого-цифрового преобразователя АЦП SDR-приёмника и вызывают перегрузку и появление «ложных» сигналов в результате комбинации частот мощных станций. При этом приём слабых сигналов на нужных вам частотах может стать недоступным.

В недорогих приёмниках SDR, как, например, RTL-SDR, используются 8-разрядные АЦП с низким динамическим диапазоном. Конечно, есть приёмники с разрядностью 14-16 бит. У них динамический диапазон больше, но и стоимость заметно выше. 

Для решения проблемы низкого динамического диапазона между антенной и входом приёмника можно установить полосовые или режекторные фильтры. Полосовой фильтр подавляет сигналы, лежащие вне нужного диапазона частот. Режекторные фильтры вырезают ненужные диапазоны. Например, если вам интересны частоты авиадиапазона или радиолюбительские диапазоны частот, имеет смысл избавиться от мощных сигналов FM-радио.

Известно, что для хорошего приёма важно выбрать правильную антенну и оптимально её расположить. Без этого даже очень хороший приёмник не сможет поймать слабые сигналы. Чтобы улучшить приём, следует разместить антенну как можно выше и подальше от устройств, создающих помехи. Владельцы загородных домов могут установить антенну на крыше или на участке рядом с домом. Если вы живете в квартире, используйте балкон или смонтируйте антенну, например, на карнизе за окном. 

В любом из этих случаев может возникнуть проблема — антенна будет находиться слишком далеко от приёмника. Для приёмника RTL-SDR сразу напрашивается два решения — использовать длинный фидер в виде коаксиального кабеля между антенной и приёмником или включить удлинитель USB между приёмником и компьютером.

К сожалению, длинный коаксиальный кабель вносит заметное затухание, ослабляя сигнал на входе приёмника. А максимальная длина обычного удлинителя USB составляет всего лишь 5 м. Длина оптоволоконных удлинителей USB может достигать 100 м, однако их стоимость довольно высока.

Между тем есть ещё одно решение — разместить приёмник RTL-SDR рядом с антенной и подключить к микрокомпьютеру, такому как Raspberry Pi, расположенному недалеко от антенны. Микрокомпьютер, в свою очередь, подключается к домашней локальной сети с помощью кабеля Ethernet или через Wi-Fi. При этом он будет шлюзом между приёмником RTL-SDR и локальной сетью.

Прошлой зимой на встрече в финской глуши высоко за Полярным кругом собралась группа математиков, чтобы поразмышлять о судьбе математической вселенной. 

Было минус 20 градусов по Цельсию, и пока некоторые катались на лыжах, Хуан Агилера, специалист по теории множеств из Венского технического университета, предпочитал задерживаться в столовой, отрывая кусочки пуллы (традиционного финского сладкого хлеба) и обсуждая природу двух новых понятий бесконечности. Результаты, по мнению Агилеры, были грандиозными. «Мы просто пока не в состоянии их оценить», — сказал он. 

Бесконечность, как ни странно, существует во многих формах и размерах. Это известно с 1870-х годов, когда немецкий математик Георг Кантор доказал, что множество действительных чисел (всех чисел на числовой прямой) больше множества целых чисел, хотя оба множества бесконечны. (Коротко говоря: как бы вы ни пытались сопоставить действительные числа с целыми, вы всегда получите больше действительных чисел.) Эти два множества, утверждал Кантор, представляют собой совершенно разные типы бесконечности и, следовательно, обладают совершенно разными свойствами. 

В предыдущей статье я показал, как настроить GPIO одноплатника на примере Orange Pi Zero H+. Я привел команды для проверки GPIO и написал скрипт gpio_setup.sh для добавления необходимых прав на GPIO для пользователя. Также разработал класс LedLineGpio для управления светодиодами и настроил задержку при отправке команд. Кроме того, я изменил механизм их отправки так, чтобы команда не дублировалась при удержании кнопки.

В четвёртой статье я расскажу, как управлять моторами через популярный драйвер двигателей L298N. Также покажу, как подключить этот драйвер к одноплатнику Orange Pi Zero H+. Будет представлен программный код для управления моторами через GPIO, а также код самих команд управления роботом для бэкенд-приложения на FastAPI.

Статья будет полезна любителям DIY-проектов и веб-разработчикам, интересующимся фреймворком FastAPI.

В интернете скорость передачи данных определяется пропускной способностью локальной сети, роутера и каналов. Однако если вы используете радио, то одним из самых критичных звеньев для хорошего приёма сигналов становятся антенны. 

Скорее всего, вы знаете, что работа передающей антенны основана на преобразовании переменного тока высокой частоты в электромагнитные волны, способные распространяться на большое расстояние. Приёмная антенна улавливает эти волны и преобразует их обратно в переменный ток, попадающий в приёмник. Такие преобразования основаны на законе Ампера.

Чтобы принимать сигналы с минимальными помехами, важно выбрать для приёмника правильный тип антенны и её расположение. Также необходимо учитывать особенности распространения радиоволн различного частотного диапазона.

Вместе с антеннами используются согласующие устройства, линии передачи (фидеры), фильтры и малошумящие усилители сигнала. Если антенна расположена снаружи здания, не обойтись без устройств грозозащиты.

Продолжая тему радио, начатую в статье «Этот увлекательный мир радиоприёмников», в этот раз я сделаю краткое введение в антенны, расскажу о самых распространённых из них в радиолюбительской практике, о параметрах антенн, выборе фидера, согласовании антенн с фидером, а также о защите антенн от молний.

Камеры Тони Тайсона раскрыли тёмное содержимое Вселенной. Теперь, с камерой обсерватории Рубин с разрешением 3,2 миллиарда пикселей, он готов изучать тёмную материю и тёмную энергию с беспрецедентной детализацией. 

23 июня 2025 года Тони Тайсон принял участие в презентации в Вашингтоне, округ Колумбия, чтобы представить изображение, создание которого заняло почти 30 лет: 10 миллионов галактик, парящих на чернильно-чёрном фоне. Чтобы рассмотреть каждую галактику в деталях, пришлось бы растянуть изображение на 400 телевизоров. Это первый портрет космоса из обсерватории Веры К. Рубин (1), нового астрономического комплекса, построенного Соединёнными Штатами на горе в Чили. И он охватывает всего 0,05% галактик, которые гигантская камера обсерватории запечатлеет в течение следующего десятилетия. 

Эта камера открывает новую эру невероятно ярких фотографий в астрономии; это также главное творение Тайсона. 

Тайсон, космолог из Калифорнийского университета в Дэвисе и главный научный сотрудник обсерватории Рубин, работал в Bell Labs в 1970-х годах, когда столкнулся с новым чипом для получения изображений. Он назывался прибором с зарядовой связью (CCD). И тогда Тайсон понял, что он может произвести революцию в изучении Вселенной. Преобразуя входящий свет в электрические сигналы, CCD-датчики прекрасно подходят для обнаружения слабых, далёких объектов в космосе. Тайсон использовал эту технологию для создания первой высокоточной карты тёмной материи — загадочной тяжёлой субстанции, которая связывает галактики, словно невидимый клей. 

Группа математиков из Вены разрабатывает инструменты для расширения возможностей общей теории относительности.

В октябре 2015 года молодой математик Клеменс Земанн летел домой в Австрию с конференции в Турине, Италия, и ему улыбнулось счастье. Он оказался рядом с Михаэлем Кунцингером, ещё одним участником конференции. Кунцингер был профессором математики в Венском университете, где Земанн только начал постдокторскую работу. Вскоре они разговорились и затронули тему, над которой Земанн размышлял ещё в аспирантуре: существует ли математический способ обойти ограничения общей теории относительности Альберта Эйнштейна. 

В детстве я собирал радиоприёмники: от детекторных до довольно сложных супергетеродинов. Помню восторг, который я испытал, когда мне удавалось «поймать» на самодельный приёмник радиовещательные передачи на длинных и средних волнах. Но особую радость я получил, услышав разговоры радиолюбителей, медицинского персонала расположенной недалеко больницы и сигналы станций, передававших всякие непонятные сигналы голосом и морзянкой на коротких волнах.

Раньше нужно было потратить очень много времени и сил, чтобы собрать приёмник, способный услышать что-то кроме радиовещательных станций. Сегодня все сильно упростилось — стали доступны микросхемы, реализующие функционал отдельных блоков радиоприёмников или даже всего радиоприёмника, а также наборы деталей для сборки. 

Если же вы хотите быть на переднем крае технологий радио, обязательно попробуйте программно-определяемое радио SDR (Software Defined Radio). Возможности SDR намного превышают всё то, что можно реализовать за приемлемые деньги на чисто аналоговых технологиях. Тем, кто только начинает знакомиться с миром радио, я рекомендую сразу начинать с SDR. 

Я — разработчик на C++, и да, я использую нейросети: спрашиваю у них про тонкости стандарта, нахожу нужные функции в библиотеках без документации, прошу сгенерировать простую функцию и даже — проверить мой код. Всё это быстро и удобно. Ощущение, будто работаешь на околосветовой скорости. Пришла уверенность, что вот оно, настоящее программирование, состояние потока, ощущение полёта! Но потом я заметила странную вещь: тикеты стали закрываться чаще, а релизы — наоборот, выходили медленнее.

Это как вырваться вперёд в командной гонке: ты едешь впереди, а ветер и рассинхронизация тормозят и путают остальных. В итоге — твой отрыв не помогает, а сбивает темп всей команды.

Меня это обескуражило. Я решила разобраться, почему ощущение продуктивности разработчика так отличается от реальных результатов команды, как связаны ИИ-инструменты с метриками времени и качества, а также почему высокая продуктивность требует чего-то большего, чем быстрого написания кода.

В предыдущей статье я показал, как настроить одноплатный компьютер Orange Pi Zero для работы. Написал обратный прокси на Nginx, который перенаправляет видеострим. Также реализовал сервис robot_pi_service для приёма команд от веб-приложения и отправки ответов. В веб-приложение добавил код для отправки команд роботу и получения ответов.

В третьей части статьи я расскажу, как управлять GPIO-пинами одноплатника на примере Orange Pi Zero с помощью Python. Я покажу, как подключить светодиод (LED) и управлять им через веб-приложение. Также проведу отладку задержек.

Статья будет полезна любителям DIY-проектов и веб-разработчикам, интересующимся фреймворком FastAPI.

Когда-то ещё в школе я впервые услышал о полевых транзисторах («полевиках»), и мне сразу захотелось сделать на них усилитель, приёмник или передатчик. В отличие от биполярных, полевые транзисторы обладают большим входным сопротивлением. Тогда мне были доступны только низкочастотные полевики, маломощные и слаботочные, очень чувствительные к статическому электричеству. На них мне удалось собрать разные усилители низкой частоты (УНЧ).

Сегодня полевые транзисторы (FET, Field-Effect Transistors) работают на высоких и низких частотах, способны управлять нагрузками с током в сотни ампер при напряжениях в сотни вольт. На мощных полевиках делают выходные каскады УНЧ и радиопередатчиков, измерительные приборы, схемы для силовой электроники и другие устройства. 

Валидация входных данных — критически важная часть любого приложения. Без неё ваше приложение подвержено:

— паникам и ошибкам из-за неожиданных nil или невалидных значений,
— некорректной работе бизнес-логики при обработке невалидных данных,
— уязвимостям безопасности (SQL-инъекции, XSS и др.),
— сложностям в отладке из-за непредсказуемого поведения.

Рассмотрим типичный подход к валидации без специализированных библиотек...

Современные «мыслящие» машины возникли благодаря открытиям в области физики сложных материалов.

Спиновые стекла могут оказаться самыми полезными из бесполезных вещей, когда-либо обнаруженных. 

Эти материалы — обычно состоящие из металла, а не стекла — демонстрируют загадочное поведение, которое заинтересовало небольшое сообщество физиков в середине 20-го века. Спиновые стекла сами по себе не имеют какого-либо практического применения, но теории, разработанные для объяснения их странностей, в конечном итоге вызвали сегодняшнюю революцию в области искусственного интеллекта. 

В 1982 году учёный, изучающий физику конденсированного состояния, Джон Хопфилд, позаимствовал теорию спиновых стёкол, чтобы построить простые сети, которые могли учиться и иметь воспоминания. Сделав это, он оживил изучение запутанных сетей цифровых нейронов, которые были в значительной степени заброшены исследователями искусственного интеллекта, — и вывел физику в новую область: изучение разума, как биологического, так и механического. 

В предыдущей статье я начал разработку open-source веб-приложения для стриминга видео с веб-камеры и управления роботом. Написал фронтенд, который принимает видеопоток от mjpg_streamer, а также отправляет команды через WebSocket на бэкенд, написанный на FastAPI.

Во второй части я расскажу, как отправлять команды роботу с WebSocket-бэкенда. Мой робот работает на плате Orange Pi Zero, передавая и принимая информацию через Wi-Fi. Я покажу, как настроить сервер Nginx на роботе в качестве обратного прокси, а также напишу Python-код для приёма команд с веб-приложения.

Статья будет полезна любителям робототехники и веб-программистам, интересующимся фреймворком FastAPI. Я продемонстрирую работу с несколькими WebSocket-соединениями в одном веб-приложении, а также покажу настройку Orange Pi Zero для работы.

Мощная математическая техника используется для моделирования таяния льда и других явлений. Но у учёных долгое время были опасения по её использованию из-за некоторых «кошмарных сценариев». Новое доказательство устранило это препятствие.

В математике и информатике исследователи давно поняли, что некоторые вопросы принципиально не имеют ответа. Теперь физики изучают, как обычные физические системы накладывают жёсткие ограничения на то, что мы можем предсказать даже в теории.

Эта статья открывает цикл публикаций о создании open-source веб-приложения для стриминга видео с веб-камеры и управления роботом. Приложение позволит транслировать видео с камеры в реальном времени и отправлять команды управления роботом через интерфейс. Думаю, статья будет интересна веб-программистам, интересующимся работой с видеостримингом и FastAPI, а также робототехникам и энтузиастам DIY-проектов.

Идея проекта возникла из моего интереса к робототехнике и веб-программированию. Ранее в статье DIY-проект: гусеничная платформа с ИК-управлением на Arduino я создал гусеничную платформу на базе Iscra mini, управляемую ИК-пультом, и захотел развить эту платформу.

В качестве камеры я планирую использовать экшн-камеру, которая может работать как веб-камера. Если она окажется несовместимой с Linux, её можно будет заменить обычной веб-камерой. Основная цель проекта — создать гибкое решение, которое будет полезным для разных DIY-проектов.

Разговаривая по мобильному телефону, вы пользуетесь радиосвязью и даже не задумываетесь об этом. Однако были времена, когда такая связь была доступна далеко не всем. Радиолюбители собирали приёмники и передатчики на лампах и транзисторах, подключали к ним большие антенны и устанавливали связь с другими городами и странами, использовали радио для управления моделями самолетов, автомобилей и катеров.  

Сегодня можно купить готовые и современные передающие и приёмные устройства как для радиосвязи, так и для радиоуправления. Довольно популярны относительно недорогие программно-определяемые радиосистемы Software-defined radio (SDR). Модули связи LoRa позволяют устанавливать связь на значительном расстоянии даже при небольших уровнях мощности. Однако знакомство с базовыми принципами создания устройств радиосвязи на транзисторах, на мой взгляд, будет полезно начинающим радиолюбителям. 

В этой статье я расскажу об устройстве биполярных транзисторов, совершивших в свое время революцию в электронике. Затем приведу схемы простейших генераторов высокочастотных колебаний и расскажу, как собрать несложный передатчик и настроить его на частоту 27 МГц. 

Надеюсь, что эксперименты, описанные в статье, помогут вам войти в увлекательный мир радиосвязи!

Новое математическое доказательство расширяет работу Марьям Мирзахани и закрепляет её наследие как пионера экзотических областей математики. 

В начале 2000-х годов молодая аспирантка Гарвардского университета начала составлять карту экзотической математической вселенной, населённой формами, которые бросают вызов геометрической интуиции. Её звали Марьям Мирзахани, и она стала первой женщиной, получившей медаль Филдса, высшую награду в математике. К концу жизни у неё было более семи математических наград, также она являлась членом четырёх научных обществ и академий разных стран. 

Её самые ранние работы были посвящены «гиперболическим» поверхностям. Ещё в аспирантуре она разработала новаторские методы, которые позволили ей начать каталогизировать эти формы, прежде чем совершить революции в других областях математики. Она надеялась вернуться к своей карте гиперболической области позже, чтобы заполнить её деталями и сделать новые открытия. Но не успела…  В статье, опубликованной в сети в феврале, Налини Анантараман из Коллеж де Франс и Лора Монк из Бристольского университета развили исследования Мирзахани, чтобы доказать общее утверждение о типичных гиперболических поверхностях.

Светодиоды и полупроводниковые лазеры можно увидеть практически везде — от бытовых пультов управления и лазерных указок до промышленных установок и космических приборов. Наверное, это одни из самых распространенных полупроводниковых приборов.

Но как они устроены, как работают и для чего используются?

В этой статье я расскажу об устройстве и подключении светодиодов и лазеров, а также о том, какие эксперименты с лазерами можно проводить дома.

Еще в 1907 году британский экспериментатор Генри Раунд обнаружил, что при прохождении тока в паре «металл — карбид кремния» на катоде прибора возникает свечение желтого, зеленого и оранжевого света.

На рис. 1 показана реконструкция эксперимента Генри Раунда.