Lab042: validate Pluto image hardware loopback

tests/test_lab042_reporting.py

@@ -0,0 +1,125 @@
+"""Проверки отчётности Lab042: неуспешный путь не должен маскироваться.
+
+Три дефекта, найденные при разборе кабельного прогона, закрыты правками в
+experiments/lab042_pluto_image_loopback.py. Эти тесты фиксируют их, чтобы
+провал лаборатории нельзя было принять за успех:
+
+1. EVM не занижается искусственно при слабом сигнале и не превращается в
+   ноль, когда её нельзя вычислить;
+2. отсутствующее принятое изображение не объявляется созданным файлом;
+3. невыполнение критерия лаборатории даёт ненулевой код завершения.
+"""
+
+from __future__ import annotations
+
+import math
+from types import SimpleNamespace
+
+import numpy as np
+import pytest
+
+from experiments.lab042_pluto_image_loopback import (
+    RECEIVED_IMAGE_PATH,
+    FunctionalTestResult,
+    _error_vector_magnitude,
+    created_files,
+    transfer_meets_criteria,
+)
+
+
+def _reference(length: int = 512) -> np.ndarray:
+    bits = np.random.default_rng(length).integers(0, 2, size=length).astype(np.float64)
+    return (2.0 * bits - 1.0).astype(np.complex128)
+
+
+# ------------------------------------------------------------------ EVM
+
+
+def test_evm_is_near_zero_for_a_clean_signal() -> None:
+    reference = _reference()
+    assert _error_vector_magnitude(reference.copy(), reference) < 1e-9
+
+
+def test_evm_is_invariant_to_overall_gain() -> None:
+    """Одно и то же отношение сигнал/шум при разной амплитуде — одна EVM."""
+
+    rng = np.random.default_rng(1)
+    reference = _reference()
+    noise = 0.1 * (rng.standard_normal(len(reference)) + 1j * rng.standard_normal(len(reference)))
+
+    strong = _error_vector_magnitude(reference + noise, reference)
+    weak = _error_vector_magnitude(0.001 * (reference + noise), reference)
+
+    assert math.isclose(strong, weak, rel_tol=1e-6)
+
+
+def test_evm_grows_when_the_signal_is_weak_and_noisy() -> None:
+    """Регрессия: прежняя нормировка на единичный эталон занижала EVM у
+
+    слабого сигнала почти до нуля. Теперь слабый шумный сигнал обязан дать
+    заметную EVM, а не подделку под идеальный приём.
+    """
+
+    rng = np.random.default_rng(2)
+    reference = _reference()
+    noise = 0.5 * (rng.standard_normal(len(reference)) + 1j * rng.standard_normal(len(reference)))
+    weak_noisy = 0.001 * (reference + noise)
+
+    assert _error_vector_magnitude(weak_noisy, reference) > 0.1
+
+
+def test_evm_is_not_a_number_when_it_cannot_be_computed() -> None:
+    reference = _reference()
+    assert math.isnan(_error_vector_magnitude(reference[:10], reference))
+    assert math.isnan(_error_vector_magnitude(np.zeros(0, dtype=complex), np.zeros(0, dtype=complex)))
+
+
+# ------------------------------------------------------------------ состав файлов
+
+
+def _metrics(**overrides) -> SimpleNamespace:
+    base = dict(
+        image_reassembled=True,
+        image_identical=True,
+        fragments_recovered=10,
+        fragment_count=10,
+    )
+    base.update(overrides)
+    return SimpleNamespace(**base)
+
+
+def test_received_image_listed_only_when_reassembled() -> None:
+    with_image = created_files(_metrics(image_reassembled=True))
+    without_image = created_files(_metrics(image_reassembled=False, image_identical=False))
+
+    assert RECEIVED_IMAGE_PATH in with_image
+    assert RECEIVED_IMAGE_PATH not in without_image
+
+
+# ------------------------------------------------------------------ критерий и код возврата
+
+
+def _all_passed() -> tuple[FunctionalTestResult, ...]:
+    return tuple(FunctionalTestResult(f"{index:02d}", True, "ок") for index in range(11))
+
+
+def test_criteria_met_on_a_clean_transfer() -> None:
+    assert transfer_meets_criteria(_metrics(), _all_passed()) is True
+
+
+def test_criteria_failed_when_image_differs() -> None:
+    assert transfer_meets_criteria(_metrics(image_identical=False), _all_passed()) is False
+
+
+def test_criteria_failed_when_a_fragment_is_missing() -> None:
+    metrics = _metrics(image_identical=False, fragments_recovered=9)
+    assert transfer_meets_criteria(metrics, _all_passed()) is False
+
+
+def test_criteria_failed_when_a_functional_check_failed() -> None:
+    tests = _all_passed()[:-1] + (FunctionalTestResult("bad", False, "провал"),)
+    assert transfer_meets_criteria(_metrics(), tests) is False
+
+
+def test_criteria_failed_without_any_tests() -> None:
+    assert transfer_meets_criteria(_metrics(), ()) is False