284 lines
22 KiB
Markdown
284 lines
22 KiB
Markdown
# Указатель лабораторных работ
|
||
|
||
Этот файл показывает, где находятся код, проверки, документы и данные
|
||
лабораторных работ. Он не заменяет отчёты и не дублирует большие IQ-записи.
|
||
Пути к внешним аппаратным данным приведены только там, где они уже зафиксированы
|
||
в документации проекта и существуют на текущем компьютере.
|
||
|
||
## Lab043
|
||
|
||
- **Цель:** воспроизводимый BPSK-канал HackRF -> HackRF с общей опорой,
|
||
независимой кадровой синхронизацией и измерением параметров радиотракта.
|
||
- **Статус:** рабочая точка BPSK и общий опорный генератор подтверждены;
|
||
дополнительные аппаратные ветви использовались для диагностики усиления,
|
||
непрерывности и асимметрии сигнала.
|
||
- **Основной эксперимент:**
|
||
[`experiments/lab043_hackrf_bpsk.py`](../experiments/lab043_hackrf_bpsk.py).
|
||
- **Основные проверки:**
|
||
[`tests/test_lab043_hackrf_bpsk.py`](../tests/test_lab043_hackrf_bpsk.py).
|
||
Дополнительные проверки находятся в файлах `tests/test_lab043_*.py`.
|
||
- **Документ состояния:**
|
||
[`docs/lab043_current_state.md`](lab043_current_state.md).
|
||
- **Обработанные данные:** каталоги
|
||
[`data/processed/lab043_diagnostics`](../data/processed/lab043_diagnostics),
|
||
[`lab043_hackrf_compare`](../data/processed/lab043_hackrf_compare),
|
||
[`lab043_hackrf_continuity`](../data/processed/lab043_hackrf_continuity),
|
||
[`lab043_hackrf_counter`](../data/processed/lab043_hackrf_counter) и
|
||
[`lab043_hackrf_gain_ladder`](../data/processed/lab043_hackrf_gain_ladder).
|
||
- **Внешние аппаратные данные:**
|
||
`C:\Users\user\Documents\SDR_Rover_Lab043_raw\`.
|
||
- **Журнал:** отдельной записи с темой Lab043 нет. Переход к Lab043 указан в
|
||
записи 020, а подтверждённая рабочая точка Lab043 используется и упоминается
|
||
в записях 021-024
|
||
([`PROJECT_LOG.md`](../PROJECT_LOG.md)).
|
||
|
||
## Lab044
|
||
|
||
- **Цель:** передача произвольного протокольного пакета через реальный
|
||
BPSK-канал HackRF с независимым решением CRC.
|
||
- **Статус:** один аппаратный запуск, `RESULT C`; преамбула и PHY sync
|
||
восстановлены, пакет не дошёл до проверки CRC.
|
||
- **Основной эксперимент:**
|
||
[`experiments/lab044_hackrf_bpsk_packet.py`](../experiments/lab044_hackrf_bpsk_packet.py).
|
||
- **Основные проверки:**
|
||
[`tests/test_lab044_hackrf_bpsk_packet.py`](../tests/test_lab044_hackrf_bpsk_packet.py).
|
||
- **Документ состояния:**
|
||
[`docs/lab044_current_state.md`](lab044_current_state.md).
|
||
- **Обработанные данные:** отдельные результаты не сохранялись; каталог
|
||
[`data/processed/lab044`](../data/processed/lab044) содержит только
|
||
навигационный README.
|
||
- **Внешние аппаратные данные:**
|
||
`C:\Users\user\Documents\SDR_Rover_Lab044_raw\20260831_140142_bpsk_packet\`.
|
||
- **Журнал:** подготовка в записи 021, аппаратный результат в записи 022
|
||
([`PROJECT_LOG.md`](../PROJECT_LOG.md)).
|
||
|
||
## Lab045
|
||
|
||
- **Цель:** защищённый BPSK-кадр со свёрточным FEC R=1/2, K=7, перемежением,
|
||
мягким декодером Витерби, защищённым PHY-заголовком и CRC.
|
||
- **Статус:** аппаратный `RESULT A`; исправление реальных ошибок FEC доказано,
|
||
CRC пройден, полезная нагрузка восстановлена без ошибок.
|
||
- **Основной эксперимент:**
|
||
[`experiments/lab045_hackrf_bpsk_fec.py`](../experiments/lab045_hackrf_bpsk_fec.py).
|
||
- **Основные проверки:**
|
||
[`tests/test_lab045_hackrf_bpsk_fec.py`](../tests/test_lab045_hackrf_bpsk_fec.py).
|
||
- **Документ состояния:**
|
||
[`docs/lab045_current_state.md`](lab045_current_state.md).
|
||
- **Обработанные данные:** отдельные результаты не сохранялись; каталог
|
||
[`data/processed/lab045`](../data/processed/lab045) содержит только
|
||
навигационный README.
|
||
- **Внешние аппаратные данные:**
|
||
`C:\Users\user\Documents\SDR_Rover_Lab045_raw\20260901_103434_bpsk_fec\`.
|
||
- **Журнал:** программная подготовка в записи 023, аппаратный результат в
|
||
записи 024 ([`PROJECT_LOG.md`](../PROJECT_LOG.md)).
|
||
|
||
## Lab046
|
||
|
||
- **Цель:** фрагментация произвольного бинарного объекта, передача его
|
||
несколькими независимо защищёнными кадрами Lab045 и аварийно-безопасная
|
||
сборка объекта.
|
||
- **Статус:** программная проверка завершена успешно; RF не запускался.
|
||
- **Основной эксперимент:**
|
||
[`experiments/lab046_bpsk_object_transport.py`](../experiments/lab046_bpsk_object_transport.py).
|
||
- **Основные проверки:**
|
||
[`tests/test_lab046_bpsk_object_transport.py`](../tests/test_lab046_bpsk_object_transport.py).
|
||
- **Документ состояния:**
|
||
[`docs/lab046_current_state.md`](lab046_current_state.md).
|
||
- **Обработанные данные:** отдельного каталога в `data/processed` нет.
|
||
- **Внешние аппаратные данные:** отсутствуют, поскольку этап программный.
|
||
- **Журнал:** запись 025 ([`PROJECT_LOG.md`](../PROJECT_LOG.md)).
|
||
|
||
## Lab046A
|
||
|
||
- **Цель:** независимый поиск и приём нескольких кадров объекта в одном
|
||
непрерывном нормированном потоке мягких BPSK-значений.
|
||
- **Статус:** программная проверка завершена успешно; работа с IQ и
|
||
аппаратная проверка на этом этапе не выполнялись.
|
||
- **Основной эксперимент:** отдельного `lab046a_*.py` нет; реализация находится
|
||
в [`experiments/lab046_bpsk_object_transport.py`](../experiments/lab046_bpsk_object_transport.py).
|
||
- **Основные проверки:** отдельного `test_lab046a_*.py` нет; сценарии находятся
|
||
в [`tests/test_lab046_bpsk_object_transport.py`](../tests/test_lab046_bpsk_object_transport.py).
|
||
- **Документ состояния:**
|
||
[`docs/lab046_current_state.md`](lab046_current_state.md).
|
||
- **Обработанные данные:** отдельного каталога в `data/processed` нет.
|
||
- **Внешние аппаратные данные:** отсутствуют, поскольку этап программный.
|
||
- **Журнал:** запись 026 ([`PROJECT_LOG.md`](../PROJECT_LOG.md)).
|
||
|
||
## Lab046B
|
||
|
||
- **Цель:** поиск и приём нескольких полных кадров Lab045 в одном непрерывном
|
||
сыром IQ-потоке без использования границ кадров передатчика.
|
||
- **Статус:** программная проверка завершена успешно; RF не запускался.
|
||
- **Основной эксперимент:**
|
||
[`experiments/lab046b_continuous_iq.py`](../experiments/lab046b_continuous_iq.py).
|
||
- **Основные проверки:**
|
||
[`tests/test_lab046b_continuous_iq.py`](../tests/test_lab046b_continuous_iq.py).
|
||
- **Документ состояния:**
|
||
[`docs/lab046_current_state.md`](lab046_current_state.md).
|
||
- **Обработанные данные:** отдельного каталога в `data/processed` нет.
|
||
- **Внешние аппаратные данные:** отсутствуют, поскольку этап программный.
|
||
- **Журнал:** запись 027 ([`PROJECT_LOG.md`](../PROJECT_LOG.md)).
|
||
|
||
## Lab046C
|
||
|
||
- **Цель:** непрерывная аппаратная передача объекта 16 КиБ последовательностью
|
||
защищённых BPSK-кадров и независимое восстановление объекта из IQ-записи.
|
||
- **Статус:** полный аппаратный результат на 1400 МГц равен `RESULT A`:
|
||
принято 68/68 кадров, объект восстановлен без ошибок. Первый полный опыт на
|
||
1080 МГц сохраняется отдельно как исторический `RESULT C`.
|
||
- **Основной аппаратный эксперимент:**
|
||
[`experiments/lab046c_hackrf_bpsk_object.py`](../experiments/lab046c_hackrf_bpsk_object.py).
|
||
- **Автономная обработка сохранённых записей:**
|
||
[`experiments/lab046c_offline_recovery.py`](../experiments/lab046c_offline_recovery.py).
|
||
- **Основные проверки:**
|
||
[`tests/test_lab046c_hackrf_bpsk_object.py`](../tests/test_lab046c_hackrf_bpsk_object.py)
|
||
и
|
||
[`tests/test_lab046c_offline_recovery.py`](../tests/test_lab046c_offline_recovery.py).
|
||
- **Документы состояния:**
|
||
[`docs/lab046_current_state.md`](lab046_current_state.md) и отдельный отчёт
|
||
о короткой записи 1400 МГц
|
||
[`docs/lab046c_1400mhz_offline_reprocessing.md`](lab046c_1400mhz_offline_reprocessing.md).
|
||
- **Обработанные данные:** локально присутствуют каталоги
|
||
`data/processed/lab046c_offline_recovery` и
|
||
`data/processed/lab046c_1400mhz_offline`; в текущем состоянии Git их файлы
|
||
не отслеживаются.
|
||
- **Внешние аппаратные данные:**
|
||
`C:\Users\user\Documents\SDR_Rover_Lab046_raw\20260901_145339_bpsk_object\`,
|
||
`C:\Users\user\Documents\SDR_Rover_RF_Check\20260901_172749_1400MHz\` и
|
||
`C:\Users\user\Documents\SDR_Rover_Lab046_raw\20260902_151819_1400MHz_full\`.
|
||
- **Журнал:** записи 028-032 ([`PROJECT_LOG.md`](../PROJECT_LOG.md)).
|
||
|
||
## Lab047
|
||
|
||
- **Цель:** передача настоящего JPEG как обычного двоичного объекта через уже
|
||
проверенный транспорт Lab046 и восстановление файла с проверкой SHA-256 и
|
||
декодирования изображения.
|
||
- **Статус:** завершена успешно. В одном непрерывном аппаратном сеансе при
|
||
1400 МГц передан настоящий JPEG: 36/36 кадров, 19 ошибок кодированных бит до
|
||
FEC, 0 ошибок после FEC, CRC PASS/FAIL 36/0. Объект собран полностью,
|
||
SHA-256 совпал, Pillow декодирует JPEG RGB 320 x 240, ошибок байтов и битов
|
||
нет. `REAL RF JPEG TRANSPORT = PASS`.
|
||
- **Основной эксперимент:**
|
||
[`experiments/lab047_jpeg_object_transport.py`](../experiments/lab047_jpeg_object_transport.py).
|
||
- **Основные проверки:**
|
||
[`tests/test_lab047_jpeg_object_transport.py`](../tests/test_lab047_jpeg_object_transport.py).
|
||
- **Документ состояния:**
|
||
[`docs/lab047_current_state.md`](lab047_current_state.md).
|
||
- **Обработанные данные:** малые демонстрационные JPEG и отчёты находятся в
|
||
[`data/processed/lab047`](../data/processed/lab047). Большие потоки `cs8` и
|
||
сырые IQ там не хранятся.
|
||
- **Внешние аппаратные данные:** исходная RX-запись и результаты находятся в
|
||
`C:\Users\user\Documents\SDR_Rover_Lab047_raw\20260903_115747`; большие
|
||
потоки `cs8` и сырые IQ в Git не добавляются.
|
||
- **История приёма:** первоначальная обработка остановилась до PHY/FEC/CRC по
|
||
`MAX_CANDIDATES_REACHED`. После исправления последовательной обработки один
|
||
полный автономный анализ исходной записи восстановил JPEG точно; порог
|
||
`0.030964473262429237` не менялся, второй RF-сеанс не выполнялся.
|
||
- **Журнал:** записи 033-034 ([`PROJECT_LOG.md`](../PROJECT_LOG.md)).
|
||
|
||
## Lab048
|
||
|
||
- **Цель:** профилирование и ускорение доказанного автономного BPSK-приёмника
|
||
без изменения детектора, PHY, FEC, CRC и порога.
|
||
- **Статус:** завершена успешно только на сохранённой RX-записи Lab047;
|
||
обработка ускорена с 37,423910 до 13,966058 с, в 2,679633 раза. Для 15,0 с
|
||
эфира отношение времени обработки равно 0,931071:
|
||
`REAL-TIME CAPABLE = YES`.
|
||
- **Результат:** сохранены 36/36 кадров, FEC PASS 36/36, CRC PASS/FAIL 36/0,
|
||
полный JPEG, точный SHA-256, 0 ошибочных байтов и битов. Порог
|
||
`0.030964473262429237` не изменён.
|
||
- **Ограничение:** приблизительный пик памяти остаётся около 1,44 ГиБ из-за
|
||
16-миллионного блока грубого поиска; запас реального времени около 1,03 с.
|
||
- **Основной эксперимент:**
|
||
[`experiments/lab048_receiver_performance.py`](../experiments/lab048_receiver_performance.py).
|
||
- **Проверки:**
|
||
[`tests/test_lab048_receiver_performance.py`](../tests/test_lab048_receiver_performance.py).
|
||
- **Документ состояния:**
|
||
[`docs/lab048_current_state.md`](lab048_current_state.md).
|
||
- **Обработанные данные:** машинный результат и восстановленный JPEG находятся
|
||
в [`data/processed/lab048`](../data/processed/lab048).
|
||
- **RF:** новый радиосеанс не выполнялся, `RF TX = 0`.
|
||
- **Журнал:** запись 035 ([`PROJECT_LOG.md`](../PROJECT_LOG.md)).
|
||
|
||
## Lab049
|
||
|
||
- **Актуальная архитектура:** RadioMaster + штатные ELRS TX/RX, CRSF к контроллеру
|
||
ровера; независимый SDR для видео и объёмных данных. Будущий SDR около 180 МГц,
|
||
лабораторная база 1400 МГц. Это не перенос штатного ELRS на 180 МГц.
|
||
- **Аудит CRSF/ELRS:** официальный релиз 4.1.0, размеры OTA 8/13 байт,
|
||
реальные интервалы и доли телеметрии; ELRS недостаточно для JPEG >3 кадра/с.
|
||
- **Бюджет SDR:** RC/критическая телеметрия в отдельном ELRS не вычитаются.
|
||
20/50/100/200 ксимв/с дают в идеале 0,09635 / 0,24088 / 0,48175 / 0,96350 JPEG/с.
|
||
Для 3/5/10 требуются минимум 622,728 / 1037,880 / 2075,760 ксимв/с
|
||
по фактическому текущему PHY. 3 — промежуточный уровень; цель >3, ориентиры 5 и 10.
|
||
- **Задача предыдущего опыта:** 20/50/100/200 ксимв/с при Fs=8 Мвыб/с,
|
||
полный независимый IQ-приём и исторический стресс-тест общего канала.
|
||
- **Актуальный результат:** идеал — 36/36 во всех режимах. Шум Eb/N0=7 dB, CFO +10 Гц:
|
||
20 — 6/36, FAIL; 50/100/200 — точный JPEG 36/36, CRC 36/0, PARTIAL.
|
||
- **Полный приёмник Lab048:** processing/IQ 16,60454 / 1,35433 / 3,60210 / 7,31872;
|
||
ни один режим не успевает в реальном времени в шумном сценарии.
|
||
- **Исторические задержки общего канала:** блокировка 288,30 / 115,32 / 57,66 / 28,83 мс. Доставка EMERGENCY
|
||
в худшей фазе включает ещё один кадр; даже на 200 она требует почти 57,66 мс.
|
||
- **Исторический стресс-тест:** CONTROL 20 Гц и TELEMETRY 10 Гц в 30 полных
|
||
кадрах/с оставляли VIDEO только на 200. Это не целевая CRSF/ELRS-архитектура.
|
||
- **Диагностический PHY-кандидат:** 50 ксимв/с, 160 выборок/символ —
|
||
наименьшая вычислительная перегрузка среди точных шумных проходов. RF не разрешён.
|
||
- **Код:** [расчётчик ELRS/SDR](../experiments/lab049_crsf_elrs_budget.py),
|
||
[Lab049 IQ](../experiments/lab049_bpsk_symbol_rate.py),
|
||
[независимый IQ-адаптер](../experiments/lab049_independent_iq.py).
|
||
- **Тесты:** [35 расчётных](../tests/test_lab049_crsf_elrs_budget.py),
|
||
[исходные](../tests/test_lab049_bpsk_symbol_rate.py),
|
||
[регрессии IQ](../tests/test_lab049_independent_iq.py).
|
||
- **Отчёт:** [архитектура CRSF/ELRS](lab049_crsf_elrs_architecture.md),
|
||
[новый бюджет JSON](../data/processed/lab049/crsf_elrs_budget.json),
|
||
[состояние](lab049_current_state.md), [аудит](lab049_audit.md),
|
||
[JSON](../data/processed/lab049/result.json).
|
||
- **История:** [старый frame-aligned результат](../data/processed/lab049/frame_aligned_result.json)
|
||
не измерял полный независимый поиск. Журнал: записи 036–038.
|
||
- **Безопасность:** свойства Lab038–041 сохраняются; сопряжение CRSF ещё не проверено.
|
||
Видео не разрешает движение при потере ELRS. Модули protocol и прежние тесты сохранены.
|
||
- **Далее:** программный Lab050 — профиль RX, поток видео и ограничение возраста очереди.
|
||
- **RF:** RF TX = 0, STOP.
|
||
|
||
## Lab050
|
||
|
||
- **Цель:** последовательность JPEG через отдельный SDR-транспорт, ограничение
|
||
возраста изображения и блочный независимый IQ-приём. Управление ELRS отдельно.
|
||
- **База:** Lab049 закреплена коммитом
|
||
`cdf5396e807b83f82a264632dc46f71428fcd616`; Lab050 не добавлена в индекс и не коммитилась.
|
||
- **Переиспользовано:** планировщик Lab035 с LATEST_ONLY и завершением активного
|
||
изображения. Добавлены готовность JPEG отдельно от съёмки, произвольный предел
|
||
возраста и прогноз RX. Поздно готовый старый снимок не вытесняет свежий.
|
||
- **Профили:** A 320×240 RGB q35 — 8724 байта; B 160×120 RGB q35 — 2771;
|
||
C 128×96 RGB q25 — 1740; D 160×120 grayscale q30 — 2028. По 30
|
||
детерминированных сдвигов исходного фото; это не видео камеры.
|
||
- **Матрица:** 240 сценариев, вход 3/5/10 кадров/с, Rs=200/400/500/800/1000 ксимв/с,
|
||
MAX_VIDEO_AGE=200/333/500/1000 мс. Ожидающая очередь ≤1.
|
||
- **Идеальная модель:** C/500k — 5 или 10 свежих кадров/с, возраст около 92,6 мс.
|
||
При камере 10 и Rs=200k, возрасте 333 мс: 14 передач, 16 замен, 4,333 свежих
|
||
кадра/с внутри окна и один дополнительный после него.
|
||
- **Потоковый RX:** 24/24 RF-пакета и 3/3 точных JPEG до `finish` на каждой скорости;
|
||
IQ-память ограничена. В шумном опыте processing/RF = 44,322 / 147,986 /
|
||
170,374 / 295,095 / 333,865. Реального времени нет.
|
||
- **Память:** удерживаемые IQ 2,13–6,51 МиБ; расчёт массивов 47,5–143,4 МиБ,
|
||
не измеренный RSS. Состояние RX не растёт вместе с длиной сессии.
|
||
- **Достижимость:** 5/10 кадров/с без QPSK — CONDITIONAL. C≤1952 байт,
|
||
500 ксимв/с, стоимость RX-пакета ≤16/12 мс для модели возраста 200 мс;
|
||
требуется ещё примерно 144/192-кратное ускорение относительно этого замера.
|
||
- **Код:** [видеомодель](../experiments/lab050_video_stream.py),
|
||
[потоковый RX](../experiments/lab050_streaming_receiver.py).
|
||
- **Проверки:** [44 теста Lab050](../tests/test_lab050_video_stream.py),
|
||
quick_gate — 650 тестов и 14 функциональных проверок; независимые verifier/adversary.
|
||
- **Отчёт:** [состояние](lab050_current_state.md),
|
||
[JSON](../data/processed/lab050/result.json),
|
||
[замеры RX](../data/processed/lab050/receiver_benchmarks.json). Журнал: запись 039.
|
||
- **Далее:** Lab051 — профиль и ускорение строгой обработки ложных кандидатов.
|
||
- **RF:** RF TX = 0. Lab050 commit/push не выполнялись. STOP.
|
||
|
||
## Правило хранения данных
|
||
|
||
Большие записи IQ, потоки `cs8`, бинарные объекты и другие аппаратные исходные
|
||
данные остаются во внешних каталогах. В `data/processed` хранятся только
|
||
небольшие обработанные результаты или навигационные README. Пустые и
|
||
фиктивные файлы результатов не создаются.
|