Search
Write a publication
Pull to refresh
3
0
Максим @MaxxONE

Инженер

Send message

История создания Ethernet-CAN конвертера

Reading time6 min
Views16K
Одним ясным солнечным днем по работе понадобился недорогой преобразователь интерфейсов CAN в Ethernet. Естественно поиски начались с готовых решений, но, как нередко это бывает, в итоге было принято решение о разработке собственного образца. Естественно, энтузиазм автора не смог устоять и ограничиться столь «урезанным» функционалом. Что из этого вышло, каким образом и почему — под катом.

image
Читать дальше →

Обратные задачи аффинных преобразований или об одной красивой формуле

Reading time12 min
Views26K
В этой статье я расскажу об одной необычной формуле, которая позволяет взглянуть под новым углом на аффинные преобразования, а особенно на обратные задачи, которые возникают в связи с этими преобразованиями. Обратными я буду называть задачи, требующие вычисления обратной матрицы: нахождение преобразования по точкам, решение системы линейных уравнений, преобразование координат при смене базиса и т.д. Сразу оговорюсь, что в статье не будет ни фундаментальных открытий, ни уменьшения алгоритмической сложности — я просто покажу симметричную и легко запоминающуюся формулу, с помощью которой можно решить неожиданно много ходовых задач. Для любителей математической строгости есть более формализованное изложение здесь [1] (ориентированно на студентов) и небольшой задачник вот здесь [2].
Поехали!

Стабильный источник высокого напряжения для питания ФЭУ

Reading time7 min
Views27K


Применение фотоэлектронного умножителя — это очень простой способ получить высочайшую чувствительность фотоприемника, вплоть до регистрации единичных фотонов при прекрасном быстродействии. А учитывая массу ФЭУ, выпущенных в СССР и до сих пор лежащих на складах, это еще и относительно недорого (современные «фирменные» ФЭУ все-таки неприлично дороги для любительского применения). Но для питания фотоэлектронного умножителя нужен источник напряжения в 1-3 киловольта, и притом очень стабильный.

Дело в том, что чувствительность ФЭУ зависит от анодного напряжения экспоненциально и очень резко: она увеличивается в 10 раз при увеличении напряжения на 80-300 В, в зависимости от типа ФЭУ. И если нужно обеспечить стабильность усиления на уровне процента, для некоторых ФЭУ необходимо, чтобы напряжение не менялось больше, чем на 0,1-0,3 В!

В данной статье я привожу схему источника высокого напряжения для ФЭУ, который хорошо зарекомендовал себя в лабораторных условиях. Он обеспечивает выходное напряжение от нескольких сотен до 1500 В при выходном токе до 1 мА и стабильности не хуже 0,2 В за час при неизменном потребляемом токе после прогрева. Несложная переделка увеличивает верхний предел напряжения до 3 кВ, правда, ценой меньшей стабильности.
Читать дальше →

Распределенные вычисления в Julia

Reading time19 min
Views6.5K


Если прошлая статья была скорее для затравки, то теперь пришло время проверить способности Джулии в распараллеливании на своей машине.

Читать дальше →

Вейвлет — анализ.Часть 1

Reading time10 min
Views44K

Введение


Рассмотрим дискретное вейвлет – преобразования (DWT), реализованное в библиотеке PyWavelets PyWavelets 1.0.3. PyWavelets — это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом, выпущенное по лицензии MIT.

При обработке данных на компьютере может выполняться дискретизированная версия непрерывного вейвлет-преобразования, основы которого описаны в моей предыдущей статье. Однако, задание дискретных значений параметров (a,b) вейвлетов с произвольным шагом Δa и Δb требует большого числа вычислений.

Кроме того, в результате получается избыточное количество коэффициентов, намного превосходящее число отсчетов исходного сигнала, которое не требуется для его реконструкции.

Дискретное вейвлет – преобразование (DWT), реализованное в библиотеке PyWavelets, обеспечивает достаточно информации как для анализа сигнала, так и для его синтеза, являясь вместе с тем экономным по числу операций и по требуемой памяти.

Когда нужно использовать вейвлет-преобразование вместо преобразования Фурье


Преобразования Фурье будет работать очень хорошо, когда частотный спектр стационарный. При этом частоты, присутствующие в сигнале, не зависят от времени, и сигнал содержит частоты xHz, которые присутствует в любом месте сигнала. Чем нестационарнее сигнал, тем хуже будут результаты. Это проблема, так как большинство сигналов, которые мы видим в реальной жизни, нестационарны по своей природе.
Читать дальше →

Резистор в цепи затвора или как делать правильно

Reading time4 min
Views88K


Всем доброго времени суток!

Эта небольшая статья возможно станет шпаргалкой для начинающих разработчиков, которые хотят проектировать надежные и эффективные схемы управления силовыми полупроводниковыми ключами, обновит и освежит старые знания опытных специалистов или может хотя бы где-то поцарапает закрома памяти читателей.

Любому из этих случаев я буду очень рад.
Читать дальше →

Понимание алгоритма БПФ

Reading time7 min
Views127K
Здравствуйте, друзья. Уже завтра стартует курс «Алгоритмы для разработчиков», а у нас остался один неопубликованный перевод. Собственно исправляемся и делимся с вами материалом. Поехали.

Быстрое преобразование Фурье (БПФ — англ. FFT) является одним из важнейших алгоритмов обработки сигналов и анализа данных. Я пользовался им годами, не имея формальных знаний в области компьютерных наук. Но на этой неделе мне пришло в голову, что я никогда не задавался вопросом, как БПФ так быстро вычисляет дискретное преобразование Фурье. Я стряхнул пыль со старой книги по алгоритмам, открыл ее, и с удовольствием прочитал об обманчиво простой вычислительной уловке, которую Дж. В. Кули и Джон Тьюки описали в своей классической работе 1965 года, посвященной этой теме.



Цель этого поста — окунуться в алгоритм БПФ Кули-Тьюки, объясняя симметрии, которые к нему приводят, и показать несколько простых реализаций на Python, применяющих теорию на практике. Я надеюсь, что это исследование даст специалистам по анализу данных, таким как я, более полную картину того, что происходит под капотом используемых нами алгоритмов.
Читать дальше →

Вейвлет – анализ. Основы

Reading time8 min
Views75K

Введение


Английское слово wavelet (от французского «ondelette») дословно переводится как «короткая (маленькая) волна». В различных переводах зарубежных статей на русский язык встречаются еще термины: «всплеск», «всплесковая функция», «маловолновая функция», «волночка» и др.

Вейвлет-преобразование (ВП) широко используется для анализа сигналов. Помимо этого, оно находит большое применение в области сжатия данных. ВП одномерного сигнала – это его представление ввиде обобщенного ряда или интеграла Фурье по системе базисных функций.

$\psi _{ab}(t)=\frac{1}{\sqrt{a}}\psi \left ( \frac{t-b}{a} \right ) $, (1)

сконструированных из материнского (исходного) вейвлета $\psi(t)$, обладающего определенными свойствами за счет операций сдвига во времени ( b ) и изменения временного масштаба (a).

Множитель $1/\sqrt{a}$ обеспечивает независимость нормы функций (1) от масштабирующего числа (a). Для заданных значений параметров a и b функция $\psi_{ab}(t)$ и есть вейвлет, порождаемый материнским вейвлетом $\psi(t)$.

В качестве примера приведём вейвлет «мексиканская шляпа» во временной и частотной областях:

Листинг вейвлета для временной области
from numpy import*
import matplotlib.pyplot as plt
x= arange(-4,30,0.01)
def w(a,b,t):    
    f =(1/a**0.5)*exp(-0.5*((t-b)/a)**2)* (((t-b)/a)**2-1)
    return f
plt.title("Вейвлет «Мексиканская шляпа»:\n$1/\sqrt{a}*exp(-0,5*t^{2}/a^{2})*(t^{2}-1)$")
y=[w(1,12,t) for t in x]
plt.plot(x,y,label="$\psi(t)$ a=1,b=12") 
y=[w(2,12,t) for t in x]
plt.plot(x,y,label="$\psi_{ab}(t)$ a=2 b=12")   
y=[w(4,12,t) for t in x]
plt.plot(x,y,label="$\psi_{ab}(t)$ a=4 b=12")   
plt.legend(loc='best')
plt.grid(True)
plt.show()



Читать дальше →

Optlib. Реализация генетического алгоритма оптимизации на Rust

Reading time27 min
Views14K
В этой статье описывается библиотека optlib, предназначенная для решения задач глобальной оптимизации на языке Rust. На момент написания этой статьи в этой библиотеке реализован генетический алгоритм нахождения глобального минимума функции. Библиотека optlib не привязана к конкретному типу входных данных для оптимизируемой функции. Также библиотека построена таким образом, что при использовании генетического алгоритма можно легко менять алгоритмы скрещивания, мутации, отбора и другие этапы работы генетического алгоритма. По сути генетический алгоритм собирается как бы из кубиков.
Читать дальше →

Об удалении тренда из экспериментальных данных

Reading time3 min
Views10K
При анализе экспериментально полученных стационарных временных рядов, как правило, при предварительной подготовке (препроцессинге) данных возникает необходимость в подавлении имеющегося в них тренда.

Здесь будет предложен «новый» метод выделения тренда — простой, очевидный и пригодный для очень сложных видов тренда.

Под трендом обычно понимают сверхнизкочастотную негармоническую компоненту, резко нарушающую стационарность процесса. Наиболее частой причиной тренда в экспериментально полученных данных является «дрейф нуля» регистрирующей аппаратуры. Интегрирование данных и некоторые другие виды обработки также могут стать причиной появления тренда. Наличие тренда сильно искажает результаты последующей обработки данных (спектральное оценивание и т.п.), поэтому удаление тренда является необходимым. В ряде случаев сам тренд является ценным источником информации (например, при анализе долгосрочных тенденций в экономических или метео- процессах).

image
Рис. 1. Выделение и удаление тренда
Читать дальше →

USB панель управления космическим кораблем своими руками

Reading time11 min
Views24K

Здравствуйте, дорогие читатели!

Пришла мне тут одна идейка, а не собрать ли пульт управления космическим кораблем. На USB. С нативной поддержкой драйверов. Custom HID. Чтобы воткнул и всё работает, без всяких танцев и бубнов. В итоге, получился некий монструозный «геймпад» для космических симуляторов. В общем, судите сами.
Читать дальше →

Network tools, или с чего начать пентестеру?

Reading time9 min
Views48K
Toolkit начинающего пентестера: представляем краткий дайджест главных инструментов, которые пригодятся при пентесте внутренней сети. Эти инструменты уже активно используются широким кругом специалистов, поэтому знать об их возможностях и владеть в совершенстве будет полезно каждому.


Читать дальше →

Об авторегрессионном оценивании спектральной плотности стационарного сигнала

Reading time5 min
Views8.6K
Методы спектрального оценивания стационарных случайных процессов, основанные на быстром преобразовании Фурье (БПФ), хорошо известны и широко применяются в инженерной практике. К их недостаткам следует отнести, в частности, высокую дисперсию (низкую точность) оценки при недостаточно длительном интервале наблюдения за процессом, что визуально обычно проявляется в сильной «изрезанности» графика спектральной плотности мощности(СПМ). Одним из альтернативных методов спектрального оценивания является авторегрессионный метод, рассмотренный на примере ниже, который в инженерной практике известен гораздо меньше. Метод во многих случаях позволяет сравнительно просто получить гораздо более качественную оценку СПМ (рис.1), а иногда и более глубокие сведения об исследуемом случайном процессе.

image
Рис.1 Классическая и авторегрессионная оценка СПМ «короткого» процесса
Читать дальше →

На какой диапазон эта антенна? Измеряем характеристики антенн с помощью OSA103 Mini

Reading time7 min
Views97K


— На какой диапазон эта антенна?
— Не знаю, проверь.
— КАААК?!?!

Как определить, что за антенна у вас в руках, если на ней нет маркировки? Как понять, какая антенна лучше или хуже? Эта проблема меня мучила давно.
В статье простым языком описывается методика измерения характеристик антенн, и способ определения частотного диапазона антенны.

Опытным радиоинженерам эта информация может показаться банальной, а методика измерения — недостаточно точной. Статья рассчитана на тех, кто вообще ничего не понимает в радиоэлектронике, как я.

TL;DR Мы будем измерять КСВ антенн на различных частотах с помощью прибора OSA 103 Mini и направленного ответвителя, строить график зависимости КСВ от частоты.
Читать дальше →

О применении теории ARMA-процессов в инженерной практике

Reading time6 min
Views4.6K
Ниже будет сказано несколько слов об известной вообще, но, чаще всего довольно неожиданной для инженерных работников дискретно-временной альтернативе математическим моделям в виде линейных дифференциальных уравнений, а именно, моделям авторегрессии — скользящего среднего, и весьма необычным перспективам такого моделирования, возможности которого значительно превышают то, что привыкли получать от ЛДУ.

В списке потенциальных возможностей технологии — анализ систем с недоступным для наблюдения входящим возмущением, определение резонансных свойств таких систем, спектра и самого процесса внешнего возбуждения, спектральное оценивание процессов по их коротким реализациям, моделирование поведения систем при малой частоте дискретизации по времени и т.п.

image

Читать дальше →

Ностальгия по Half Life — создаем приставку для радиостанции для получения голоса и звука окончания в стиле комбайнов

Reading time4 min
Views26K

Когда-то давным-давно, когда деревья были большие, был такой шутер Half-Life, продолжение которого ждут до сих пор — это уже притча во языцех.

Были там такие противники как Combines (Combine Soldiers) — измененные захватчиками люди.
Во время игры можно было слышать их переговоры по радио — и я просто мечтал о такой радиостанции, которая бы сделала голос похожим на них и имела такой-же звук окончания радиопередачи.

Спустя много времени я таки решился осуществить свою мечту.

Простейшее профилирование памяти на STM32 и других микроконтроллерах

Reading time7 min
Views49K
«С опытом приходит стандартный, научный подход к вычислению правильного размера стека: взять случайное число и надеяться на лучшее»
— Jack Ganssle, «The Art of Designing Embedded Systems»


Привет, Хабр!

Как ни странно, но в абсолютном большинстве виденных мной «учебников для начинающих» по STM32 в частности и микроконтроллерам вообще нет, как правило, вообще ничего про такую вещь, как распределение памяти, размещение стека и, главное, недопущение переполнения памяти — в результате которого одна область перетирает другую и всё рушится, обычно с феерическими эффектами.

Отчасти это объясняется простотой учебных проектов, выполняемых при этом на отладочных платах с относительно жирными микроконтроллерами, на которых влететь в нехватку памяти, мигая светодиодом, довольно сложно — однако в последнее время даже у начинающих любителей мне всё чаще встречаются упоминания, например, контроллеров типа STM32F030F4P6, простых в монтаже, стоящих копейки, но и памяти имеющих единицы килобайт.

Такие контроллеры позволяют делать вполне себе серьёзные штуки (ну вот у нас, например, такая вполне себе годная измериловка сделана на STM32F042K6T6 с 6 КБ ОЗУ, от которых свободными остаются чуть больше 100 байт), но при обращении с памятью при работе с ними нужна определённая аккуратность.

Об этой аккуратности и хочу поговорить. Статья будет короткая, профессионалы ничего нового не узнают — но начинающим эти знания очень рекомендуется иметь.

Читать дальше →

Через тернии к Haskell. 1/2

Reading time25 min
Views234K


Первая часть короткого и жесткого введения в Haskell. Вторую часть можно найти здесь

tl;dr: Очень краткое и сжатое введение в Haskell.


UPD. Если туториал вам понравился, черкните пару строк автору оригинальной статьи. Человеку будет приятно ;)
Классные картинки, много текста и вынос мозга

STM32 fast start. Часть 1 ПО, материалы, Cube MX

Reading time6 min
Views86K
В последнее время все чаще сталкиваюсь с холиварами на тему Cube MX и HAL, применительно к контроллерам STM32.

С одной стороны — стоят защитники, которым нравится удобство конфигурирования и читаемость кода.

С другой — приверженцы писать все руками, которым важна скорость работы и бережное использование ресурсов.

Для того, чтобы расставить все точки над i — попробуем написать «Hello world» тремя наиболее часто используемыми путями CMSIS, LL, HAL. Оценим затраты (ресурсы контроллера, объем исполняемого файла, и конечно же время работы разработчика).

Статья будет состоять из нескольких частей:

STM32 fast start. Часть 1 ПО, материалы, Cube MX.
STM32 fast start. Часть 2 Hello World на HAL, настройка отладки в Atollic TrueSTUDIO
STM32 fast start. Часть 3 Hello World на LL
STM32 fast start. Часть 4 Hello World на CMSIS
STM32 fast start. Часть 5 Подведение итогов, сравнение HAL, LL, CMSIS.
Читать дальше →

Хеш-стеганография в dataset-ах. На этот раз быстрая

Reading time4 min
Views4.4K

Всех с пятницей! В своём прошлом посте про хеш-стеганографию я предложил иной подход в стеганографии — не вкраплять никакой информации в контейнер, а просто упорядочивать контейнеры в нужном порядке и тем самым передавать скрытую информацию. Два дня назад romabibi опубликовал proof of consept для хеш-стеганографии в соц.сети вКонтакте.


Однако в использовании картинок как контейнеров есть важный изьян. Цитирую коммент alekseev_ap:


Всё это очень интересно, но КПД такой системы чрезвычайно низкий. Сколько надо отправить десятков (а то и сотен) килобайт чтобы передать строку из нескольких слов?!

Действительно, если изображение весит условно 0.5 — 2 Мбайт, а на каждое изображение мы передаем от 1 до 3 нибллов, то получаемая скорость очень мала: от 0.5 до 6 B/MB


Поэтому для практического применения нужно найти такой контейнер, который обладал бы следующими свойствами:


  1. был бы очень мал;
  2. при большом количестве контейнеров, стоящие друг за другом; не вызывал бы "подозрений";
  3. при смене порядка контейнеров, они бы не вызывали "подозрение".

Итак, капитан-очевидность решение: необходимо осуществлять хеш-стеганографию в больших датасетах. Одна строка — один ниббл (полубайт).



Gif-анимация, показывающая суть хеш-стеганографии в датасетах. Разумеется на практике нужно сжать и зашифровать перед стеганографией


Дальше читать

Information

Rating
10,275-th
Location
Екатеринбург, Свердловская обл., Россия
Date of birth
Registered
Activity