# Lab056 — подготовка сравнения 20 и 500 ксимв/с в одной сессии

Подготовка 9 сентября 2026 года; корректировка OTA 10 сентября 2026 года.
Lab056 завершила единственный разрешённый OTA ABAB-сеанс 10 сентября.
Принятая мощность B/A +0,108895 дБ, коэффициент передачи по мощности
−0,163042 дБ, энергия символа −13,870505 дБ. Прежний провал 15,41 дБ
не воспроизвёлся. [Полный RF-отчёт](lab056_rf_result.md).
Выполненных передач 1, повторов 0; **RF TX сейчас = 0, STOP**.
Ниже сохранено описание этапов подготовки и preflight; актуальный итог
приведён в RF-отчёте и в заключительном блоке состояния.

Простыми словами: для будущего опыта создан файл, который дважды чередует
медленную и быструю передачу с практически одинаковой цифровой амплитудой.
Анализатор на искусственных записях различает равное усиление и падение на 6 дБ.
Как изменятся полезный принятый сигнал и фон между A/B в реальном эфире,
ещё не измерено; пока записан только RX-фон без TX.
Одинаковый TX VGA и одинаковая цифровая мощность не доказывают одинаковую
мощность на выходе HackRF. Для абсолютных ватт/dBm нужен калиброванный прибор.

## Зафиксированная база и границы задания

По новому явному разрешению пользователя создан коммит Lab055:

`5add95ecb8865f59075bbbced08d97b183fb3b48`

`Lab055: audit received signal energy across symbol rates`

В коммите ровно семь файлов: анализатор и тесты Lab055, её отчёт, два JSON
результата, только запись 046 журнала и только раздел Lab055 индекса.
Предшествующие незакоммиченные изменения Lab054 сохранены в рабочем каталоге.
Перед коммитом quick_gate: 823 теста, 28 функциональных проверок, 13 штатных
пропусков; pytest: 823 passed, 0 failed. Push не выполнялся.

Lab055 установила почти равную цифровую мощность активного TX
(1950,308/1950,598 код²), снижение согласованной RX-компоненты на 15,413 дБ
и сопоставимый фон в одинаковой полосе. Разные аппаратные сессии не позволяют
приписать это снижение одной скорости. Lab054 остаётся **NOT_A, 0/16**.
Повторно проверены все 34 SHA-256 входов Lab055: изменений нет.

Пользователь осознанно изменил методику: необходимого SMA-переходника нет,
поэтому сейчас выполняется подготовка контролируемого эфирного ABAB.
Кабельный контроль TX → 30 дБ → RX отложен до получения переходника
и будет отдельной проверкой, без автоматического запуска после Lab056.

Схема: MASTER TX → TX-антенна → свободное пространство → RX-антенна → SLAVE RX.
На всю ABAB сохраняются антенны, кабели, одинаковая поляризация, расстояние,
ориентация, положение оборудования, частота, усиления и common clock.
Антенны не трогают; по возможности исключают движение людей возле них.
Внешние PA и LNA, в том числе TQP3M9037, не используются.

`RF_FREQ = USER_AUTHORIZED_RF_HZ = 1400000000`: значение сообщил пользователь.
Частоту, разрешённую для лаборатории, определяет пользователь. Страна и
границы национальных диапазонов больше не являются обязательными полями
runner; повторное исследование национальной регуляторики не проводилось.
1400 МГц не подставляется по умолчанию. Mock-значения 915/916 МГц также
не являются выбором частоты для аппаратного опыта.

| Параметр эфирной схемы | Текущее значение |
|---|---|
| Центральная RF-частота | 1400000000 Гц, только лабораторная Lab056 |
| TX-антенна / RX-антенна | Имеющиеся антенны 1400 МГц по описанию пользователя; модели/маркировка не сообщены |
| Расстояние TX–RX | Примерно 3–5 м по заданию; точное измерение не сообщено |
| Взаимная ориентация и поляризация | Одинаковые, антенны неподвижны, по заданию пользователя |
| Прямая видимость LOS / отсутствие прямой видимости NLOS | LOS |

После конкретного RF_FREQ выполнен аппаратный RX-only preflight, PASS.
Сейчас STOP. TX — только после отдельного разрешения на один ABAB-сеанс.
Само сообщение частоты не является разрешением на TX. Частота 1400 МГц
не назначена рабочей частотой SDR_Rover: ориентир около 180 МГц и варианты
50/144 МГц рассматриваются отдельно, вне Lab056.

## Подготовленный TX

Файл: `data/raw/lab056/tx_abab.cs8`, signed int8 IQ, 21 177 088 байт.
SHA-256: `5b34bbe1a8e6d037d2d6d367a74e9eb84e8940db7da61600ffaa7f7497d4f600`.
Параметры сохранены в `data/raw/lab056/tx_metadata.json` и
[preparation.json](../data/processed/lab056/preparation.json).

Используются прежние PRBS7, BPSK и RRC из тракта Lab043/Lab042:
roll-off 0,35, span 10 символов, защитные участки по 16 символов.
Fs = 8 000 000 комплексных отсчётов/с, цифровая несущая +50 кГц.
Алгоритмы PHY/FEC/CRC, пороги и штатный приёмник не изменялись.

| Параметр | A: 20 ксимв/с | B: 500 ксимв/с |
|---|---:|---:|
| Отсчётов на символ | 400 | 16 |
| Полезных PRBS7-символов | 4096 | 102400 |
| Длительность активных символов | 0,204800 с | 0,204800 с |
| Длительность сегмента с защитными участками | 0,206900 с | 0,204884 с |
| RMS всего сегмента после int8 | 44,004413 код | 44,001925 код |
| Средняя мощность всего сегмента | 1936,388382 код² | 1936,169379 код² |
| RMS активного участка | 44,227281 код | 44,010867 код |
| Средняя мощность активного участка | 1956,052408 код² | 1936,956395 код² |
| Клиппинг | 0 | 0 |

Разница средней мощности B/A всего сегмента: **−0,000491 дБ**,
критерий подготовки |разница| ≤ 0,01 дБ выполнен. Активные участки отличаются
на −0,042606 дБ из-за разной доли защитных участков; это явно сохранено
в метаданных и учитывается при сравнении коэффициента передачи.
RMS указан в кодах, средняя мощность — RMS² в код².

Последовательность: gap → A1 → gap → B1 → gap → A2 → gap → B2 → gap.
Каждый gap длится 0,1 с. A1 и A2 совпадают побайтно; B1 и B2 тоже.
Один файл содержит 10 588 544 комплексных отсчёта, **1,323568 с**.
План RX: 24 000 000 отсчётов, **3 с**, запуск на 0,5 с раньше TX.

Важно: gap — нулевые цифровые IQ при работающем TX-процессе.
Это не выключение передатчика; утечка несущей и собственный фон возможны.
Полная длительность файла включает эти участки.

## Измерения сохранённого RX

Анализатор `experiments/lab056_abab_energy.py` сначала ищет всю ABAB
корреляцией с известным TX: шаг 32 отсчёта, сетка остаточного частотного
смещения (CFO) от −2 до +2 Гц с шагом 0,25 Гц. Затем существующий метод
Lab055 уточняет задержку, CFO, фазу, постоянное смещение и комплексный
коэффициент на обучающих плитках; мощность компоненты и остатка проверяется
на отдельных плитках. При недостаточном совпадении результат UNKNOWN.
Порог 0,05 относится только к этой диагностической локализации;
он не меняет пороги PHY/CRC и не даёт независимого приёма пакетов.

Прореживание без фильтра используется только при грубом поиске. Мощности
и спектры вычисляются по исходным полным отсчётам. RX не масштабируется
для искусственного выравнивания A/B.

Для каждого A1/B1/A2/B2 сохраняются:

- Полная средняя IQ-мощность `mean(|r|²)` и мощность после удаления среднего
  (AC), RMS, постоянное смещение, пик и клиппинг.
- Два ближайших окна фона по 60 мс в соседних нулевых цифровых участках.
  Дополнительно — доступные окна по 50 мс вне всей последовательности.
  Внешние окна нельзя автоматически назвать RF OFF без проверки времён
  запуска/остановки: в текущей подготовке аппаратного фона ещё нет.
- Разность AC-мощности и среднего локального фона. Разброс оценивается
  по неперекрывающимся блокам 4 мс, включая отличие фона до и после сегмента.
  Если превышение не больше трёх оценок неопределённости, итоговая мощность
  полезного сигнала `null`, а исходная разность сохраняется. Это критерий
  численной устойчивости, не калиброванный доверительный интервал.
- Комплексный коэффициент `h = sum(conj(s)*r) / sum(|s|²)` после согласования
  и удаления постоянного смещения; сравнивается `|h|²`.
- Мощность согласованной компоненты и остатка. Остаток включает шум и
  искажения, которые не описывает модель; это не чистый тепловой шум.
- Интегральная мощность спектра Welch в полосах 27 и 675 кГц вокруг
  +50 кГц. Для A штатная полоса 27 кГц, для B — 675 кГц;
  обе полосы записываются также для сравнения фона в одинаковых условиях.

Отдельно для двух пар сохраняются B/A в дБ по принятой мощности после
вычитания фона, по `|h|²`, по согласованной компоненте и по её энергии
символа `P/Rs`. Единицы мощности — коды RX², энергии — код²·с;
это относительные цифровые оценки, не калиброванные ватты и джоули.
При одинаковой принятой мощности рост скорости в 25 раз даст уменьшение
энергии символа на 13,9794 дБ. Равенство принятой мощности сначала проверяется.

Корректировка добавляет явный вывод `h.real`, `h.imag` и фазы относительно
начала активного участка. Он вычисляется на тех же обучающих плитках
при уже найденном CFO; его модуль проверяется на совпадение с моделью
Lab055. Алгоритм согласования и разделение обучения/проверки сохранены.

Отдельно выводятся A2/A1 и B2/B1: полная raw-мощность, фон, полезная
мощность после вычитания фона, `|h|²` и согласованная компонента.
Итоговые X/Y/Z в `comparison_summary` используют отношение средних
линейных мощностей двух B к двум A. X — полезная принятая мощность
после вычитания фона, Y — `|h|²`, Z — энергия символа этой же полезной
мощности. Если вычитание фона неустойчиво хотя бы в одном сегменте,
X/Z остаются `null`; компонентные метрики и повторяемость сохраняются.

## Проверка искусственными записями

Созданы две явно синтетические записи CS8 по 3 с: одинаковое усиление
обоих режимов и уменьшение амплитуды B вдвое (мощность −6,020600 дБ).
В модель добавлены шум, постоянное смещение, CFO +0,2 Гц, фаза и неизвестное
для поиска начало 4 160 013 отсчётов. Известное начало записано в результат
после анализа и не передавалось алгоритму поиска.

| Вход модели | Пара | Разница принятой мощности B/A | Разница `|h|²` B/A | Разница энергии согласованной компоненты |
|---|---:|---:|---:|---:|
| Одинаковое усиление | 1 | −0,051497 дБ | +0,001786 дБ | −14,019673 дБ |
| Одинаковое усиление | 2 | −0,041310 дБ | −0,002894 дБ | −14,024352 дБ |
| B: −6,020600 дБ | 1 | −6,050214 дБ | −6,014144 дБ | −20,035602 дБ |
| B: −6,020600 дБ | 2 | −6,028048 дБ | −6,022175 дБ | −20,043634 дБ |

Обе проверки PASS: ошибка коэффициента передачи в каждой паре меньше
заданных 0,3 дБ. Разница принятой мощности включает небольшое различие
цифровой мощности активных участков. Это результаты модели, не RF Lab056.
Данные: [равное усиление](../data/processed/lab056/software_equal.json),
[ослабление B](../data/processed/lab056/software_minus6db.json).

При корректировке те же сохранённые IQ проанализированы без перегенерации.
Прежние файлы результатов сохранены; новые сводки:
[равное усиление, OTA summary](../data/processed/lab056/software_equal_ota_summary.json),
[ослабление B, OTA summary](../data/processed/lab056/software_minus6db_ota_summary.json).

| Искусственная запись | X: мощность B/A | Y: коэффициент передачи B/A | Z: энергия символа B/A | Повтор `|h|²`, A2/A1 | Повтор `|h|²`, B2/B1 |
|---|---:|---:|---:|---:|---:|
| Равное усиление | −0,046404 дБ | −0,000553 дБ | −14,025804 дБ | −0,002308 дБ | −0,006988 дБ |
| B: −6,020600 дБ | −6,039124 дБ | −6,018156 дБ | −20,018524 дБ | −0,002308 дБ | −0,010340 дБ |

Это по-прежнему результаты программной модели. Они не устанавливают
величину эфирного различия Lab056.

Повторный анализ существующего файла с новым именем результата:

```powershell
python experiments/lab056_abab_energy.py analyze --rx data/raw/lab056/synthetic_equal.cs8 --output data/processed/lab056/recheck_equal.json
```

Существующие выходные файлы не перезаписываются. Команды `prepare` и
`software` создают данные только при отсутствии соответствующих файлов.

## Подготовка однократного аппаратного запуска

`experiments/lab056_capture_runner.py` не имеет аппаратного CLI. Без конкретного
положительного целого RF_FREQ из задания пользователя аппаратные действия
не начинаются. Частота одинакова для всех RX-команд и единственной TX-команды;
цифровая несущая остаётся +50 кГц. Страна/регуляторная полоса не запрашиваются
программой. Геометрия сохраняется вместе с частотой в отдельном OperatingPoint.

Роли плат сохранены: MASTER/TX `000000000000000097c063dc323b97d3`,
SLAVE/RX `000000000000000097c063dc2e5327d3`. Планируется прежнее тактирование
10 МГц TCXO → MASTER → CLKOUT → SLAVE CLKIN. Требуются оба reg29 = 0x26
и SLAVE CLKIN = DETECTED после короткого RX-start. Сначала логика проверена
mock-вызовами; теперь эти значения подтверждены аппаратным preflight.

Вызов `preflight_only` после получения RF_FREQ проверит инвентаризацию,
common clock и сохранит 0,1 с RX без TX на заданной частоте при RX 24/24 дБ.
Он проверит размер, явный нулевой счётчик потерь, уровень и клиппинг,
запишет `preflight_result.json`, выключит CLKOUT и завершится с STOP.
Любая TX-команда внутри этого этапа запрещена обёрткой runner.
Файл попытки создаётся эксклюзивно; автоматического повтора нет.

После отдельного разрешения `capture_once` потребует PASS preflight той же
частоты, геометрии и SHA TX. Поскольку после preflight CLKOUT выключены,
перед фактическим сеансом опора проверяется заново при запуске. Это проверка
готовности перед единственным TX, а не повтор передачи.

TX VGA 10 дБ, RX LNA/VGA 24/24 дБ, RF amplifier и Bias-Tee OFF,
Fs 8 Мвыб/с фиксированы на всю ABAB. RX запускается первым; затем допускается
один TX-процесс с конечным числом отсчётов, без `-R`. Маркер попытки создаётся
эксклюзивно; ошибка расходует попытку, автоматического повтора нет.
Требуются процессы CLEAR до/после, правильный размер RX, явные нулевые
RX overruns/TX underruns и успешное выключение CLKOUT обеих плат.
После упреждения RX проверяются последние 65 536 записанных отсчётов:
при rail-кодах −128/127 TX не запускается, RF TX=0 и STOP. Полная запись
проверяется также после ABAB. Если клиппинг появился только при передаче,
фиксируется RF TX=1 и невалидное измерение без повтора. Уже выполненная
передача не переобозначается нулём. В отчёте сохраняются RMS, пики I/Q,
доли клиппинга; отсутствие rail-кодов само по себе не доказывает отсутствие
аналоговой компрессии. Gain не меняется автоматически ни в одном сценарии.
Аппаратные помощники переиспользованы из существующей Lab054; её файлы
`experiments/lab054_hardware_control.py` и `tools/hackrf_process_check.py`
включаются в фиксацию Lab056 как необходимые зависимости вместе с их
двумя тестовыми файлами. Без них runner Lab056 не импортируется в чистой
копии репозитория, что независимо воспроизведено verifier. Старые отчёты,
данные и записи журнала Lab054 в эту фиксацию не входят. Реализации
зависимостей не переписывались; аппаратная логика осталась проверенной.

Verifier независимо подтвердил SHA/размеры TX, нулевые gaps, побайтную
повторяемость A/B и пересчитал коэффициенты передачи вторым методом.
Он воспроизвёл ошибку разбора журнала `1 RX overruns\n0 overruns`;
исправленный разбор отклоняет ненулевые, неизвестные и неразобранные
счётчики. Повторные mock-вызовы `capture_once` закрыли находку.
Остаточных воспроизведённых находок нет. Оборудование verifier не использовал.

Исходная подготовка: 34 целевых теста passed; quick_gate: 857 тестов,
30 функциональных проверок, 13 штатных пропусков, PASS. Полный pytest:
857 passed, 0 failed, 96,50 с (кеш отключён из-за прежнего отказа доступа).
`git diff --check`: PASS. Машинная сводка:
[acceptance.json](../data/processed/lab056/acceptance.json).

Корректировка OTA: 44 целевых теста PASS; quick_gate 867 тестов /
30 функциональных проверок / 13 штатных пропусков, PASS; pytest
867 passed, 0 failed, 89,32 с. Verifier исполнил все 44 сценария
в памяти без файлов и оборудования; остаточных находок нет.
Новая сводка [ota_correction.json](../data/processed/lab056/ota_correction.json)
дополняет исходную acceptance, не заменяя исторические 857 passed.

## Как читать будущий эфирный результат

Эфирный ABAB сравнит весь путь: TX, антенны, распространение, RX. Малое
различие означает, что большой провал не воспроизведён в этом пути и этой
сессии. Оно не доказывает равенство мощности непосредственно на выходе TX.
Большое повторяемое различие тоже нельзя автоматически отнести внутрь
HackRF: частотная избирательность антенн и многолучевого распространения
остаётся частью измерения. Для отделения аппаратного эффекта пригодится
отдельно согласованный кабельный или калиброванный измерительный опыт.

Ни необходимость PA, ни изменение результатов Lab047/Lab054 из этой
подготовки не следуют. Архитектура проекта сохраняется: управление через
RadioMaster/ExpressLRS/CRSF, SDR — видеотракт с целью минимум 5 свежих кадров/с.

## Состояние перед STOP

```text
LAB055 COMMIT = 5add95ecb8865f59075bbbced08d97b183fb3b48
NEW HEAD = 5add95ecb8865f59075bbbced08d97b183fb3b48
LAB056 RESULT = OTA_ABAB_VALID_LARGE_DROP_NOT_REPRODUCED_STOP
PHYSICAL CONNECTION = OTA, LOS, fixed antennas, same polarization/orientation, approximately 3-5 m per user
RF FREQUENCY = 1400000000 Hz (Lab056 test only)
A SYMBOL RATE = 20 ksymbol/s
B SYMBOL RATE = 500 ksymbol/s
TX RMS A = 44.004413 code
TX RMS B = 44.001925 code
TX POWER DIFFERENCE B/A = -0.000491 dB (whole segment)
ABAB TX DURATION = 1.323568 s
RX PLANNED DURATION = 3 s, lead 0.5 s
COMMON CLOCK PREFLIGHT = HARDWARE PASS, both reg29=0x26, SLAVE CLKIN=DETECTED
RX PREFLIGHT = PASS, 800000 complex samples, 0.1 s, overruns=0
CLIPPING = 0
READY FOR ANOTHER TX = NO (authorized single attempt consumed)
COMPLETED TX SESSIONS = 1
AUTOMATIC TX REPEATS = 0
RX ABAB RECORD = 24000000 complex samples, 3 s, clipping=0, overruns=0
TX UNDERRUNS = 0
RECEIVED POWER DIFFERENCE B/A = +0.108895 dB
TX-MATCHED CHANNEL GAIN DIFFERENCE B/A = -0.163042 dB
ENERGY PER SYMBOL DIFFERENCE = -13.870505 dB
BASELINE pytest = 857 passed (сохранённый результат подготовки)
quick_gate = PASS, 867 tests / 30 functional / 13 skipped
pytest = PASS, 867 passed / 0 failed (после корректировки)
git diff --check = PASS
RF TX = 0
LAB056 COMMIT = NOT_PERFORMED
PUSH = NOT_PERFORMED
CURRENT SINGLE-TX AUTHORIZATION = CONSUMED
STOP
```