Repair project layout and fix Lab024B spectrum detection

tests/lab003_crc32.py

@@ -0,0 +1,198 @@
+"""
+Lab003. Обнаружение повреждения пакета с помощью CRC-32.
+
+Цель:
+1. Сформировать пакет с CRC-32.
+2. Проверить исправный пакет.
+3. Изменить один бит полезной нагрузки.
+4. Убедиться, что CRC обнаруживает повреждение.
+"""
+
+import struct
+import zlib
+
+
+# ============================================================
+# Константы протокола
+# ============================================================
+
+SYNC_WORD = 0xAA55
+PROTOCOL_VERSION = 1
+MESSAGE_TYPE_TEXT = 1
+
+HEADER_FORMAT = ">HBBHH"
+CRC_FORMAT = ">I"
+
+CRC_SIZE = struct.calcsize(CRC_FORMAT)
+
+
+# ============================================================
+# Формирование исходного пакета
+# ============================================================
+
+message = "ПРИВЕТ SDR"
+payload = message.encode("utf-8")
+
+sequence_number = 1
+payload_length = len(payload)
+
+header = struct.pack(
+    HEADER_FORMAT,
+    SYNC_WORD,
+    PROTOCOL_VERSION,
+    MESSAGE_TYPE_TEXT,
+    sequence_number,
+    payload_length,
+)
+
+# CRC вычисляется по заголовку и полезной нагрузке.
+packet_without_crc = header + payload
+
+crc_value = zlib.crc32(packet_without_crc) & 0xFFFFFFFF
+
+crc_bytes = struct.pack(
+    CRC_FORMAT,
+    crc_value,
+)
+
+packet = packet_without_crc + crc_bytes
+
+
+print("Исходное сообщение:")
+print(message)
+
+print("\nCRC-32 исходного пакета:")
+print(f"0x{crc_value:08X}")
+
+print("\nПолный пакет:")
+print(packet.hex(" "))
+
+print("\nДлина полного пакета:")
+print(len(packet), "байт")
+
+
+# ============================================================
+# Проверка исправного пакета
+# ============================================================
+
+received_data = packet[:-CRC_SIZE]
+received_crc_bytes = packet[-CRC_SIZE:]
+
+(received_crc,) = struct.unpack(
+    CRC_FORMAT,
+    received_crc_bytes,
+)
+
+calculated_crc = zlib.crc32(received_data) & 0xFFFFFFFF
+
+
+print("\n--- Проверка исправного пакета ---")
+
+print(f"CRC из пакета:       0x{received_crc:08X}")
+print(f"CRC вычисленный:     0x{calculated_crc:08X}")
+
+assert received_crc == calculated_crc
+
+print("Результат: пакет не повреждён.")
+
+
+# ============================================================
+# Имитация повреждения одного бита
+# ============================================================
+
+corrupted_packet = bytearray(packet)
+
+header_size = struct.calcsize(HEADER_FORMAT)
+
+# Буква S находится по индексу 13 внутри PAYLOAD.
+payload_byte_index = 13
+packet_byte_index = header_size + payload_byte_index
+
+original_byte = corrupted_packet[packet_byte_index]
+
+# Меняем младший бит:
+# S = 0x53
+# R = 0x52
+corrupted_packet[packet_byte_index] ^= 0x01
+
+corrupted_byte = corrupted_packet[packet_byte_index]
+
+
+print("\n--- Повреждение одного бита ---")
+
+print(
+    f"До повреждения:    "
+    f"0x{original_byte:02X} = {original_byte:08b}"
+)
+
+print(
+    f"После повреждения: "
+    f"0x{corrupted_byte:02X} = {corrupted_byte:08b}"
+)
+
+
+# ============================================================
+# Проверка повреждённого пакета
+# ============================================================
+
+corrupted_data = bytes(
+    corrupted_packet[:-CRC_SIZE]
+)
+
+corrupted_crc_bytes = bytes(
+    corrupted_packet[-CRC_SIZE:]
+)
+
+(received_crc_after_corruption,) = struct.unpack(
+    CRC_FORMAT,
+    corrupted_crc_bytes,
+)
+
+calculated_crc_after_corruption = (
+    zlib.crc32(corrupted_data) & 0xFFFFFFFF
+)
+
+
+print("\n--- Проверка повреждённого пакета ---")
+
+print(
+    f"CRC из пакета:       "
+    f"0x{received_crc_after_corruption:08X}"
+)
+
+print(
+    f"CRC вычисленный:     "
+    f"0x{calculated_crc_after_corruption:08X}"
+)
+
+
+if received_crc_after_corruption != calculated_crc_after_corruption:
+    print("\nРезультат: CRC обнаружил повреждение пакета.")
+else:
+    print("\nРезультат: повреждение не обнаружено.")
+
+
+# ============================================================
+# Показываем повреждённое сообщение
+# ============================================================
+
+corrupted_payload = corrupted_data[header_size:]
+
+corrupted_message = corrupted_payload.decode("utf-8")
+
+print("\nСообщение внутри повреждённого пакета:")
+print(corrupted_message)
+
+
+# ============================================================
+# Автоматические проверки
+# ============================================================
+
+assert corrupted_message == "ПРИВЕТ RDR"
+
+assert (
+    received_crc_after_corruption
+    != calculated_crc_after_corruption
+)
+
+print("\nПроверка пройдена: CRC-32 обнаружил изменение одного бита.")