SDR-Rover/PROJECT_LOG.md

Инженерный журнал SDR Rover Link

Назначение журнала

Этот файл содержит хронологию разработки проекта SDR Rover Link.

В журнале фиксируются:

• выполненные работы;
• полученные результаты;
• обнаруженные ошибки;
• принятые технические решения;
• результаты экспериментов;
• планы следующего этапа.

Записи не следует удалять. Если решение изменилось, необходимо добавить новую запись и объяснить причину изменения.

---

Запись 001

Дата

10 июля 2026 года

Тема

Создание структуры проекта и локального Git-репозитория.

Выполнено

1. Проверена установленная версия Git:

git version 2.51.1.windows.1

---

Запись 002

Дата

27 июля 2026 года

Тема

Завершение Lab028: пакетирование синхронного BASE + ROI.

Выполнено

• Реализован фиксированный бинарный заголовок размером 32 байта.
• Добавлены packet CRC32 для заголовка и payload и object CRC32 для полного JPEG.
• Исследованы размеры payload 64, 128, 256, 512 и 1024 байта.
• Размер payload 512 байт принят как рабочий кандидат.
• Окончательный выбор размера пакета перенесён в Lab029.

---

Запись 003

Дата

27 июля 2026 года

Тема

Завершение Lab029: моделирование потерь и ошибок видеопакетов.

Выполнено

• Исследованы независимые потери пакетов и независимые битовые ошибки.
• Проверены короткие, средние и длинные серии потерь по модели Gilbert–Elliott.
• Выполнено сравнение payload 256, 512 и 1024 байта.
• Подтверждены packet CRC32, изоляция соседних кадров и атомарная сборка BASE + ROI.
• Зафиксировано ограничение пакетной временной шкалы Lab029.
• Сравнение помех одинаковой физической длительности перенесено в Lab029B.

---

Запись 004

Дата

27 июля 2026 года

Тема

Завершение Lab029B: временная модель серийных потерь.

Выполнено

• Помехи смоделированы на непрерывной временной шкале.
• Контрольная скорость передачи установлена равной 300 кбит/с.
• Исследованы средние длительности Bad 10, 50, 200 и 1000 мс.
• Payload 512 байт выбран для дальнейшей разработки.
• Payload 1024 байта оставлен резервным вариантом.
• Подтверждено, что без исправления ошибок возможны длительные прерывания видеопотока.

---

Запись 005

Дата

29 июля 2026 года

Тема

Завершение Lab030: блочное исправление стираний.

Выполнено

• Реализовано блочное исправление стираний над GF(256).
• Проверены режимы без исправления, 8+1, 8+2 и 8+4.
• Режим 8+2 выбран основным рабочим режимом.
• Режим 8+4 оставлен контрольным.
• Подтверждено, что без перемежения продолжительные серии потерь не исправляются.
• Следующая лабораторная посвящена перемежению пакетов.

---

Запись 006

Дата

29 июля 2026 года

Тема

Завершение Lab031: перемежение блоков исправления ошибок.

Выполнено

• Исследовано перемежение блоков исправления ошибок.
• Проверены глубины D=1, 2, 4 и 8.
• Подтверждено, что глубокое перемежение повышает задержку сильнее, чем полезность для операторского видеопотока.
• D=1 оставлен основным режимом.
• D=2 сохранён как резервный вариант.
• D=4 и D=8 исключены из основной линии разработки.
• Следующая лабораторная подбирает размер блока и количество проверочных пакетов.

---

Запись 007

Дата

29 июля 2026 года

Тема

Завершение Lab032: параметры блочного исправления потерянных пакетов.

Выполнено

• Исследованы параметры блочного исправления потерянных пакетов.
• Сравнивались режимы без исправления, 4+1, 8+2, 12+3, 6+2, 8+3, 4+2 и 8+4.
• Режим 12+3 выбран основным.
• Его транспортный поток составляет 226,951 кбит/с.
• Запас до контрольных 300 кбит/с составляет 73,049 кбит/с.
• Режим 8+4 оставлен усиленным экспериментальным вариантом.
• Режим 8+3 не принят из-за отсутствия устойчивого преимущества.
• Подтверждено, что продолжительные помехи нельзя компенсировать только увеличением числа проверочных пакетов.
• Следующий этап посвящён совместной передаче команд, телеметрии и видео с приоритетным обслуживанием.

---

Запись 008

Дата

3 августа 2026 года

Тема

Завершение Lab033: общий пакет канала и приоритетное обслуживание.

Выполнено

• Добавлен общий 32-байтный заголовок канала для команд, телеметрии и видео.
• Общая предложенная нагрузка составляет 258,214 кбит/с.
• Подтверждено, что FIFO не обеспечивает требуемую задержку команд.
• Выбран строгий приоритет с заменой устаревших состояний.
• Аварийная команда имеет наивысший приоритет.
• Скорость 260 кбит/с практически полностью загружена.
• При 230 кбит/с видеоданные накапливаются и устаревают.
• Итоговое восстановление всех кадров после освобождения очереди не означает работу видео в реальном времени.
• Расчёты и графики выполнены с Matplotlib 3.11.1.
• Следующий этап посвящён отбрасыванию устаревших видеокадров.

---

Запись 009

Дата

3 августа 2026 года

Тема

Завершение Lab034: реактивное отбрасывание устаревших видеокадров.

Выполнено

• Сравнены непрерывные FEC-блоки и блоки, выровненные по составным кадрам.
• Выравнивание увеличивает видеопоток на 5,975 кбит/с, или на 2,633%.
• При 300 кбит/с удаление кадров не требуется.
• При 260 кбит/с ограничения 1000 и 1500 мс не срабатывают, а ограничение 500 мс уже чрезмерно.
• При 230 кбит/с реактивное удаление устаревших кадров уменьшает очередь, но резко снижает частоту обновления.
• Ограничение 500 мс оставляет только 3 из 63 кадров.
• Ограничение 1500 мс оставляет 27 из 63 кадров.
• Подтверждено, что короткая очередь сама по себе не означает свежее изображение.
• Текущая реактивная политика не принята.
• Следующий этап посвящён упреждающему допуску кадров и обслуживанию видео целыми кадрами.

---

Запись 010

Дата

3 августа 2026 года

Тема

Завершение Lab035: упреждающий допуск и обслуживание видео целыми составными кадрами.

Выполнено

• Lab035 исследует упреждающий допуск и обслуживание видео целыми составными кадрами.
• Начатый кадр всегда передаётся полностью.
• Команды и телеметрия могут передаваться между его пакетами.
• Реактивное удаление Lab034 окончательно не принято.
• Основная политика — хранение только самого свежего не начатого кадра.
• При 230 кбит/с опубликовано 56 из 63 кадров с частотой около 2,6 кадра/с.
• Бесполезно переданных видеобайтов нет.
• Очередь из двух кадров увеличивает возраст изображения.
• Прогноз 1000 мс не дал преимущества над более простой политикой.
• Прогноз 500 мс чрезмерно снижает частоту обновления.
• Следующая лабораторная проверяет долговременную устойчивость и изменение пропускной способности канала.

---

Запись 011

Дата

3 августа 2026 года

Тема

Завершение Lab036: долговременная устойчивость видеопланировщика при изменении пропускной способности.

Выполнено

• Lab036 проверяет видеопланировщик на протяжении 600 секунд.
• Расчётный рост очереди без удаления совпал с моделью.
• При 230 кбит/с очередь без удаления выросла до 4139 пакетов.
• 95-й процентиль возраста изображения достиг 74,6 секунды.
• Плавное поступление сильно устаревших кадров непригодно для управления.
• Политика хранения только самого свежего не начатого кадра ограничивает очередь.
• При 230 кбит/с она обеспечила около 2,615 кадра/с.
• После восстановления скорости возраст изображения снизился ниже 500 мс за 0,077 секунды.
• Политика двух ожидающих кадров оставлена резервной.
• Следующая лабораторная объединяет планировщик с моделью ошибок радиоканала и защитой команд управления.

---

Запись 012

Дата

4 августа 2026 года

Тема

Завершение Lab037: полный транспорт с серийными потерями и повторением критических команд.

Выполнено

• Lab037 объединяет видеопоток, обычные и аварийные команды, телеметрию и временные серийные потери пакетов.
• Близкие повторные копии команд часто попадают в один и тот же интервал помехи.
• Повторение Lab037 лишь умеренно уменьшило долю недоставленных управляющих состояний.
• Максимальный промежуток без свежей команды остался более одной секунды.
• Своевременная доставка аварийной команды по радиоканалу не гарантируется.
• Для безопасного поведения при потере связи требуется локальный сторожевой таймер на ровере.
• Следующий этап исследует сторожевой таймер, временно разнесённую аварийную команду и подтверждение получения.

---

Запись 013

Дата

4 августа 2026 года

Тема

Завершение Lab038: локальный сторожевой таймер и подтверждаемая аварийная команда.

Выполнено

• Lab038 исследует локальный сторожевой таймер, разнесённую аварийную команду и подтверждение получения.
• Три инварианта безопасности не нарушены ни разу.
• Подтверждение не является условием выполнения аварийной остановки.
• Режим с подтверждением сохранил итоговую доставку аварийной команды 99,694%.
• Среднее число аварийных копий уменьшилось с 11 до 1,071.
• Дополнительная нагрузка подтверждаемого режима составляет около 0,0093 кбит/с.
• Дополнительное повторение обычных команд не принято как основной режим.
• Порог 100 мс вызывает слишком частые безопасные остановки.
• Порог 500 мс допускает слишком большой путь до реакции.
• Для следующей проверки принята двухступенчатая логика: предварительная реакция после 150 мс и обязательная остановка после 250 мс.

---

Запись 014

Дата

5 августа 2026 года

Тема

Завершение Lab039: двухступенчатая безопасная реакция и оценка пути до остановки.

Выполнено

• Lab039 реализует состояния NORMAL, STAGE1_DECELERATION, STAGE2_BRAKING и EMERGENCY_LATCHED.
• Используется точное событийное интегрирование движения.
• Аналитические значения совпали с моделью с нулевой ошибкой.
• Максимальный полный путь составил 13,9642 м.
• При 25 км/ч и номинальном профиле политика 150/250 мс дала полный путь около 9,5388 м.
• Основную часть пути составляет торможение после реакции.
• Пара 150/250 мс сохраняется как предварительный кандидат, но окончательно не утверждается.
• Фактические замедления должны быть измерены на реальном ровере.
• Локальный сторожевой таймер сохранил безопасную реакцию в опытах, где аварийная команда не была доставлена.
• Следующий этап исследует постоянное аварийное намерение наземной станции и безопасное разрешение повторного движения.

---

Запись 015

Дата

5 августа 2026 года

Тема

Завершение Lab040: постоянное аварийное намерение и безопасное повторное разрешение движения.

Выполнено

• Lab040 реализует постоянное аварийное намерение наземной станции.
• Ограниченное окно повторения 500 мс признано небезопасным.
• При полностью потерянной аварийной передаче ограниченный режим допускал последующее возобновление движения.
• В одном из тяжёлых условий путь после такого восстановления достигал в среднем около 490 м при 25 км/ч.
• Постоянное аварийное намерение исключило положительные задания скорости и небезопасные возобновления движения.
• Подтверждение аварийной команды не снимает аварийное намерение.
• Сброс принимается только после остановки, при свежей связи и корректных идентификаторах.
• Подтверждение сброса не восстанавливает старую команду движения.
• Движение требует новой явной команды оператора.
• Следующий этап посвящён сеансам связи, перезапускам устройств и защите от пакетов предыдущего сеанса.

---

Запись 016

Дата

5 августа 2026 года

Тема

Завершение Lab041: сеансы связи, безопасный запуск и защита от пакетов предыдущего сеанса.

Выполнено

• Lab041 вводит идентификаторы сеанса станции, запуска ровера и периода управления.
• Одного номера сообщения недостаточно после перезапуска.
• В основном режиме все 2807 введённых старых пакетов были отклонены.
• Ошибочно принятых старых пакетов не было.
• Исходный режим без идентификаторов принял все старые пакеты.
• После перезапуска движение запрещено до нового согласования, подтверждения разрешения и новой команды оператора.
• Аварийное намерение наземной станции сохраняется после перезапуска.
• Неоднозначная разность номеров 2^31 отклоняется.
• Следующий этап посвящён криптографической проверке подлинности управляющих сообщений и защите от намеренной подделки.

---

Запись 017

Дата

7 августа 2026 года

Тема

Аудит достоверности Lab041 и удаление показателей, не выводимых из модели. Начало этапа стабилизации после Lab041.

Причина записи

Запись 016 не отменяется, но нуждается в уточнении. Машинный аудит репозитория показал, что часть числовых результатов Lab041 не выводилась ни из модели этой лабораторной, ни из указанного источника. Согласно правилу журнала прежняя запись сохранена, а изменение зафиксировано отдельно.

Что обнаружено

• В функции simulate_trial доли публикации видео, доставки телеметрии и доставки управления, а также базовая длина очереди задавались вписанными таблицами, а не вычислялись.
• Значение доли видео 0,910 для канала 260 кбит/с не соответствовало заявленному источнику: Lab040 даёт 0,9603, Lab037 — разброс 0,9026...0,9174.
• Базовая длина очереди 31 для того же канала не соответствовала Lab040, где получено 36...38 пакетов.
• Коэффициенты влияния нагрузки 0,15, 0,10 и 0,05 не выводились ни из какой модели.
• Параметры торможения были зашиты литералами 0.250 и делителем 6.0 без связи с профилем nominal Lab039, откуда они происходят.
• Пять из четырнадцати инвариантов безопасности не измерялись: два вычислялись выражением с умножением на ноль, один был литеральным нулём, ещё два опирались на поля, которые никогда не заполнялись. Проверка validate_outputs подтверждала эти константы, то есть проверяла тождество.
• Формулировка «все 2807 введённых старых пакетов были отклонены» описывает перебор таблицы сценариев, а не измеренную вероятность отклонения. Число раскладывается как семь сценариев на 401 повтор.

Выполнено

• Из Lab041 удалены четыре показателя: доли доставки видео, телеметрии и управления и максимальная длина очереди. Они относятся к Lab037 и Lab040 и в Lab041 не моделируются.
• Удалён график lab041_traffic_impact.png, потерявший основание. Осталось семь графиков.
• Удалены поля negative_speed_cases и speed_limit_exceeded_cases, которые никогда не вычислялись, и тождественные проверки в validate_outputs.
• Параметры торможения связаны с профилем nominal Lab039 через именованные константы LAB039_NOMINAL_STAGE2_MPS2 и LAB039_STAGE2_THRESHOLD_SECONDS; горизонт незащищённого движения выделен как явно принятое допущение.
• Перенесённые величины VIDEO_OFFERED_LOAD_KBPS и TELEMETRY_OFFERED_LOAD_KBPS снабжены указанием источника: Lab038, поля video_load_kbps и telemetry_load_kbps.
• Секция инвариантов переписана: девять свойств, следующих из архитектуры, снабжены ссылками на подтверждающие функциональные проверки; пять свойств, которые матрица не может измерить, вынесены в отдельный раздел со ссылками на проверки 04, 06, 07, 10, 16 и 19.
• В отчёт добавлено разграничение того, что моделируется розыгрышем, что задано архитектурой и что не моделируется вовсе.
• Проверка 04 расширена отрицательной скоростью и границей 15 м/с, поэтому соответствующее свойство теперь подтверждается реально, а не константой.
• Оценка пути после перезапуска помечена как расчёт по замкнутой формуле, одинаковый во всех повторах, а не как результат розыгрыша.

Результат

• Lab041 перезапущена полностью: 180 сочетаний, 24 из 24 функциональных проверок пройдены, пять CSV и семь PNG.
• Сверка с прежними файлами показала, что удалено ровно шесть столбцов, а все сохранённые значения совпали до последнего знака. Расхождений в общих столбцах ноль.
• Научные выводы Lab041 не изменились. Максимальный путь после перезапуска остался 9,7737 м, постоянная нагрузка управления 10,88000 кбит/с, полный предложенный поток 262,076 кбит/с.
• Выводы Записи 016 о сеансах, безопасном запуске и отклонении старых пакетов остаются в силе. Уточняется их основание: доказательством служат 24 функциональные проверки, работающие с настоящими автоматами, а не счётчики матрицы из 180 сочетаний.

Следующий этап

Криптографическая аутентификация отложена. Сначала выполняется этап стабилизации: быстрые тесты protocol/ вместо единственной точки входа через лабораторную, разделение быстрых проверок и экспериментов, воспроизводимое описание окружения.

---

Запись 018

Дата

10 августа 2026 года

Тема

Выбор радиочастотной архитектуры: рабочий диапазон, скачки по частоте и меры против подавления.

Исходные данные

• Устройство опрошено напрямую: Analog Devices PlutoSDR Rev.C (Z7010-AD9361). Приёмник перестраивается от 70 МГц до 6 ГГц, передатчик от 46,9 МГц. Минимальная частота дискретизации 2 083 333 Гц.
• Ограничений по разрешённым частотам у проекта нет.
• Усилителя мощности нет, покупка отложена до первых испытаний.

Отвергнутые варианты и причины

Выбор редкой фиксированной частоты. Рассматривался как защита от подавления. Отклонён: одиночная несущая в пустом эфире обнаруживается сканирующим приёмником тривиально. Уязвимость создаёт не значение частоты, а её неизменность.

Скачки по всему диапазону 70 МГц – 6 ГГц. Теоретически требуют от заградительной помехи на 42 дБ больше мощности, но выигрыш недостижим. Отношение крайних частот 86:1, одна антенна такой полосы не перекрывает; разброс потерь на 10 км составляет 39 дБ, проектировать пришлось бы по худшему краю; выше примерно 1 ГГц дифракция исчезает и для наземного ровера без прямой видимости эти каналы мертвы. Кроме того, подавление направлено на диапазон, в котором связь действительно работает, а не на тот, который способно настроить оборудование.

Диапазоны 330–433 МГц. Отклонены как плотно занятые и общеизвестные.

Принято

Рабочий диапазон 200–250 МГц. Обоснование: четвертьволновая антенна 33 см пригодна для установки на ровер, дифракция ещё эффективна, участок заметно свободнее любительского 144 МГц и УКВ выше 300 МГц. Потери на 10 км составляют около 99,5 дБ.

Совокупность мер против подавления:

1. Скачки по частоте в пределах 200–250 МГц. Требуют от заградительной помехи на 22 дБ больше мощности при неизменной антенне и механике ровера.
2. Направленная антенна наземной станции. Даёт 10–20 дБ усиления и пространственно подавляет помеху, приходящую с иного направления.
3. Расширение спектра для команд управления. Поток команд составляет 10,88 кбит/с, поэтому расширение для него реализуемо в узкой полосе, в отличие от видеопотока.

Видео остаётся некритичным классом: при подавлении управление сохраняется в узкой полосе, а ровер переходит к безопасному поведению по уже реализованной логике.

Запрещённые участки

• 108–137 МГц — авиационная связь.
• 243 МГц — международная аварийная частота.

Ограничения решения

• Нижняя граница 70 МГц определяется приёмником Pluto и без смены оборудования не преодолевается.
• Скачки требуют согласованной последовательности у обеих сторон, то есть зависят от криптографической аутентификации, которая пока не реализована.
• Расчёты выполнены для свободного пространства. Потери на препятствиях 20–40 дБ учтены оценочно и подлежат измерению.
• Дальность 10 км без усилителя мощности не достигается.

Влияние на ближайшие работы

На Lab042 не влияет: там кабельная петля, несущая 435 МГц выбрана произвольно. Диапазон 200–250 МГц вступает в силу начиная с эфирных испытаний.

---

Запись 019

Дата

10 августа 2026 года

Тема

Lab042: первая передача изображения через реальный радиотракт. Эфирная проверка на паре антенн.

Причина эфирного прогона

Кабельная петля требует переходника SMA папа-папа, которого пока нет: пигтейлы к антеннам оканчиваются папой, а разъёмы Pluto — мамы. Чтобы не простаивать, выполнена вспомогательная эфирная проверка на двух антеннах, разнесённых на 60 см. Она не заменяет кабельный опыт: уровни в помещении не контролируются строго, возможны переотражения. Её задача — снять последнюю неизвестность в коде, а именно обвязку вокруг устройства, которая в моделях не проверяется.

Условия

• Устройство Analog Devices PlutoSDR Rev.C, чип AD9361, прошивка v0.32.
• Несущая 225 МГц, внутри целевого диапазона Записи 018.
• Антенны, рассчитанные на 108 МГц, работают на несущей как полуволновые. Частота передачи и частота, на которую рассчитана антенна, различны, поэтому в авиационный диапазон 108–137 МГц опыт не заходит.
• Изображение 320x180 в градациях серого, JPEG 4756 байт при качестве 35, десять фрагментов.

Результат

• Изображение передано и собрано побайтово идентично исходному. Контрольная сумма MD5 переданного и принятого файла совпала.
• Десять фрагментов из десяти, ни одной несошедшейся контрольной суммы.
• Средняя нормированная корреляция при поиске кадра 0,99951.
• Средняя оценка ухода несущей минус 0,368 Гц, что отражает общий опорный генератор передатчика и приёмника.
• Канальная скорость 18,404 кбит/с при длительности сигнала в эфире около 2,07 секунды.
• Результат воспроизведён тремя запусками подряд с одинаковой контрольной суммой.

Дефекты, вскрытые железом

Программная модель проходила чисто, но на устройстве обнаружились четыре дефекта, каждый воспроизведён и устранён.

• Кадр длиной 566 528 отсчётов не помещался в приёмный буфер 262 144. Между отдельными чтениями поток отсчётов не является непрерывным, и кадр на стыке разрушался. Приём переведён на один буфер, размер которого рассчитывается по длине кадра.
• Частотная коррекция применялась всегда, тогда как при общем опорном генераторе истинный уход близок к нулю. Оценка по маркеру длиной 80 символов состояла из шума, и коррекция им поворачивала фазу вдоль всего кадра: измерено 65 процентов ошибочных битов. Перенесена защита should_apply_cfo_correction из Lab023, разрешающая коррекцию только вне мёртвой зоны.
• Усиление приёмника 20 дБ давало сигнал около 0,0003 от шкалы АЦП. Рабочие уровни подобраны измерением: приёмник 50 дБ, передатчик минус 10 дБ дают ноль ошибочных битов с запасом.
• Величина вектора ошибки при неудачном приёме возвращала ноль, то есть показывала идеальный сигнал там, где сигнала не было. Это тот же класс ошибки, что вписанные показатели Lab041: метрика при отказе рапортует лучшее значение. Заменена на явный признак невычислимости.

Ограничения

• Эфирный прогон является проверкой тракта, а не измерением: уровни не контролируются как в кабельной сборке.
• Потолок усиления передатчика в эфирном режиме рассчитывается из бюджета линии по расстоянию между антеннами, а не задан константой.

Следующий этап

Кабельная петля через аттенюатор 30 дБ после получения переходника папа-папа. Это и есть заявленный опыт Lab042 с контролируемыми уровнями, его результат станет основным для лабораторной. Затем Lab043 — разведение на два устройства.

---

Запись 020

Дата

11 августа 2026 года

Тема

Lab042 завершена: кабельная петля через аттенюатор, зависимость доставки от мощности, устранение трёх дефектов отчётности.

Схема опыта

Выход передатчика PlutoSDR через кабель SMA, аттенюатор AT30S 30 дБ, переходник и второй кабель на вход приёмника того же устройства. Антенны сняты. Это заявленный основной опыт лабораторной с контролируемыми уровнями, в отличие от вспомогательной эфирной проверки Записи 019.

Зависимость доставки от мощности передатчика

Кабельный тракт при неизменной схеме исследован по усилению передатчика. Получен отчётливый переход от отказа к устойчивой передаче:

• TX минус 30 дБ: 0 из 10 фрагментов, контрольная сумма не сходится ни разу, средняя корреляция 0,936. Сигнал ниже порога уверенного приёма.
• TX минус 20 дБ: 8 из 10 фрагментов, средняя корреляция 0,992. Пограничный режим: часть кадров проходит.
• TX минус 10 дБ: 10 из 10 фрагментов, изображение собрано побайтово. Устойчивая передача.

Значения TX минус 30 и минус 20 дБ — исследование порога, повторять их не требуется. Рабочая точка кабельной петли: TX минус 10 дБ, RX плюс 20 дБ, аттенюатор 30 дБ, несущая 435 МГц.

Начальные умолчания кабельного режима TX минус 30 и RX плюс 20 дБ на железе прежде не проверялись; отказ первого прогона объяснялся именно этим, а не дефектом обработки.

Результат рабочей точки

• Найдено 10 кадров из 10, контрольная сумма сошлась у всех десяти, восстановлены все фрагменты.
• Изображение собрано и совпадает с переданным. Совпадение подтверждено независимо: SHA-256 принятого файла сверен с SHA-256 переданного JPEG, пересобранного из исходника отдельно от прогона. Оба равны 751d7ea0d8711e2ef54fc5cf209a809cfee5bbb14916dd20aa201d5285b40286.
• Размер JPEG 4756 байт, качество 30, десять фрагментов.
• Длительность сигнала около 2,07 секунды, канальная скорость 18,404 кбит/с.
• Кадр 8 прошёл контрольную сумму при пониженной корреляции поиска 0,866 против 0,998 у остальных: низкая корреляция маркера не означает испорченных данных, фаза дискретизации была подобрана и кадр демодулировался чисто.

Устранённые дефекты отчётности

Разбор кабельного прогона вскрыл три дефекта, при которых провал мог быть принят за успех. Все три устранены, каждый закрыт быстрым тестом в tests/test_lab042_reporting.py.

• Величина вектора ошибки нормировалась на единичный эталон, из-за чего при слабом сигнале становилась искусственно малой: провалившийся прогон показывал EVM меньше, чем успешный. Нормировка исправлена на мощность подогнанного сигнала. При невозможности вычислить величину возвращается признак невычислимости, а не ноль.
• Отчёт перечислял lab042_received.jpg среди созданных файлов безусловно, даже когда изображение не собрано и файла нет. Теперь файл указывается только при фактической сборке.
• Программа завершалась кодом ноль при полном отказе передачи. Введён критерий приёмки: при несобранном изображении код завершения ненулевой, чтобы автоматика не приняла провал за успех.

Проверки

• Быстрые тесты ядра расширены с 125 до 135. Добавленные проверяют неуспешный путь: провал даёт ненулевой код, отсутствующий файл не объявляется созданным, невычислимая метрика не превращается в ноль.
• Окончательный кабельный прогон рабочей точки выполнен уже исправленной версией программы, поэтому итоговый отчёт сформирован ею.

Следующий этап

Lab043: передаёт PlutoSDR, принимает RTL-SDR. Общий опорный генератор исчезает, впервые появляется реальное рассогласование несущей и частоты дискретизации двух независимых устройств. Здесь понадобится защищённая частотная коррекция, перенесённая в Записи 019.

Запись 021

Дата

31 августа 2026 года

Тема

Lab044 (произвольный protocol packet через реальный BPSK HackRF-канал): implementation prepared, hardware validation pending.

Статус

Lab044 implementation prepared. Hardware experiment NOT YET RUN, RF TX count = 0. Реализация построена поверх рабочей точки Lab043 (checkpoint 4cee6e9) без изменения её RF-параметров, gain, PHY sync, PRBS7-преамбулы, CRC или независимого детектора. Три пробела, найденные аудитом (отсутствие теста на обрезанный protocol packet, отсутствие BEFORE/DURING/AFTER диагностики записи, отсутствие SHA-256 для всех бинарных RX/TX артефактов), закрыты и покрыты новыми тестами. Подробности — в docs/lab044_current_state.md.

Следующий этап

Реальный аппаратный RF-прогон Lab044 (ровно один TX) должен выполнить локальный агент после полного PASS python tools/quick_gate.py и python -m pytest tests/ -q на машине с подключённым HackRF.

Запись 022

Дата

31 августа 2026 года

Тема

Lab044: первый реальный аппаратный RF-прогон произвольного protocol packet через BPSK HackRF-канал (ровно один TX).

Выполнено

Software gate пройден полностью на рабочем интерпретаторе машины (Python 3.13.1, numpy 2.2.6, scipy 1.18.0, pytest 9.1.1): python -m pytest tests/ -q = 373 passed, 0 failed, 0 skipped; python tools/quick_gate.py = OK; git diff --check чист. Выполнен ровно один аппаратный RF-эксперимент python experiments/lab044_hackrf_bpsk_packet.py --hardware --i-understand-hardware. RF TX count = 1, без retry.

Common-clock preflight PASS: MASTER reg29 = 0x26, SLAVE reg29 = 0x26, SLAVE CLKIN = DETECTED за 69 мс (bounded polling 0.05/0.05/0.5 с). RX стартовал до TX. Логи TX/RX чистые: 0 underruns, 0 overruns. Clipping 0, перегрузки АЦП нет.

Результат — RESULT C, CRC NOT_REACHED (CRC не PASS). Независимый PRBS7-детектор нашёл преамбулу (peak/median +38.3 dB), PHY SYNC 0xD391 восстановлен верно. Physical-layer BER по преамбуле ≈ 0.625 % (8/1280), согласуется с Lab043. Но одиночные битовые ошибки попали в поля длины: PHY LENGTH декодировано 264 вместо 268 байт, а protocol payload_length — 2304 вместо 256, из-за чего protocol header дал PAYLOAD_LENGTH_MISMATCH и разбор пакета сорвался раньше CRC. Protocol SYNC 0xAA55, version, message type (TELEMETRY), sequence (44) при этом декодированы верно. Packet/payload BER не вычислялись как «после успешного decode»: RX-пакет 264 байта не сопоставим с TX 268 байт, rx_payload.bin не создан. SNR 7.19 dB, separation 4.574, CFO 0.101 Hz (общий опорник). Артефакты: C:\Users\user\Documents\SDR_Rover_Lab044_raw\20260831_140142_bpsk_packet\, SHA-256 всех реально созданных бинарных файлов пересчитаны независимо и совпали с metadata.json; фиктивный rx_payload.bin не создавался (SHA = null). Cleanup: MASTER/SLAVE CLKOUT OFF, зависших hackrf_transfer.exe нет. Пост-RF software gate повторно пройден (373 passed). Изменения ещё не коммитятся: сначала результат смотрит ChatGPT. Подробности и таблица BEFORE/DURING/AFTER — в docs/lab044_current_state.md.

Следующий этап

Защитить критические поля кадра от одиночных битовых ошибок при BER ~0.6 %: FEC либо избыточное/помехоустойчивое кодирование PHY LENGTH и protocol-заголовка (ошибка сорвала разбор именно в длине, а не в CRC полезной нагрузки). Только после этого имеет смысл повторный аппаратный прогон Lab044 и переход к более длинным/структурированным передачам.

Запись 023

Дата

31 августа 2026 года

Тема

Lab045: программная подготовка bit-level FEC для реального BPSK-пакета.

Выполнено

Реализован свёрточный код R=1/2, K=7 с многочленами 171 и 133 octal, нулевым начальным состоянием и шестью нулевыми tail bits. Soft-decision decoder Витерби использует евклидову branch metric по вещественным BPSK-решениям до hard slicing. Соглашение BPSK сохранено от существующего тракта: бит 0 соответствует минус 1, бит 1 соответствует плюс 1.

Добавлен детерминированный блочный interleaver с записью строками и чтением столбцами. Перестановка не теряет элементы на неполной последней строке, проверяется как полная биекция и одинаково применяется к coded bits и soft values. Существующий GF(256) erasure FEC 12+3 не менялся и остаётся механизмом более высокого уровня для известных потерянных fragments.

Весь существующий protocol packet длиной 268 байт, включая 8-байтовый заголовок, 256 байт произвольного payload и CRC32, преобразуется в 2144 information bits и кодируется вместе с шестью tail bits в 4300 coded bits. Protocol parser вызывается только после deinterleave и soft Viterbi; существующий CRC32 остаётся независимым end-to-end решением.

PHY header расширен до magic, версии, длины packet и 8-битного checksum. Его 48 бит защищены побитовым повторением b,b,b до 144 бит. Majority decoder fail-closed проверяет magic, версию, checksum, предел длины и наличие рассчитанного числа coded symbols до запуска FEC decoder.

Подготовлен IQ-адаптер поверх доказанного Lab044: независимый PRBS7 detector, timing, CFO и phase/polarity recovery переиспользуются без TX payload, а FEC получает normalized.real до hard slicing. Диагностическое сравнение с TX разрешено отдельной функцией только после независимого CRC verdict.

Точный кадр Lab045 содержит 5724 BPSK-символа. При 400 samples per symbol и существующих guard/RRC параметрах Lab044 форма содержит 2 306 400 samples и длится 288,3 мс при 8 MS/s. Для сравнения Lab044 содержал 3456 символов, 1 399 200 samples и 174,9 мс.

Синтетический software-тракт прошёл. В детерминированном опыте с 28 ошибками из 4300 coded bits, BER 0,6512 процента, после FEC осталось 0 ошибок protocol packet, CRC PASS и payload восстановлен точно. Пачка из 14 соседних channel symbols также исправлена. Отдельный AWGN-тест подтвердил реальное использование soft-амплитуд: soft Viterbi дал 0 information-bit errors, тогда как hard baseline по тем же значениям дал 5.

Полный программный шлюз: python tools/quick_gate.py PASS, python -m pytest tests/ -q дал 417 passed, 0 failed, 0 skipped, git diff --check чист. Подробности, формат кадра и ограничения записаны в docs/lab045_current_state.md.

Аппаратные утилиты в этой сессии не запускались. RF TX = 0, RF RX = 0, hardware validation не выполнялась. Git add, commit и push не выполнялись.

Следующий этап: после отдельного разрешения подготовить ограниченный аппаратный runner Lab045 на базе common-clock preflight, one-TX guard, артефактов и cleanup Lab044, повторно пройти software gate и только затем рассматривать один аппаратный FEC-прогон.

Запись 024

Дата

1 сентября 2026 года

Тема

Lab045: первый аппаратный RF-прогон bit-level FEC — RESULT A, реальная помехоустойчивая коррекция в эфире доказана.

Выполнено

Перед эфиром исправлена устаревшая цифра в Записи 023 (414 → 417 passed) и в документации явно разделены две величины: информационные символы кадра (5724 символа, 2 289 600 отсчётов, 286,2 мс) и фактически сгенерированная форма сигнала (2 306 400 отсчётов, 288,3 мс). Разница в 42 символа (16 800 отсчётов) подтверждена прямо по формирователю shape_frame_like_lab042: 32 нулевых защитных символа (guard, по 16 с каждой стороны) плюс 10 символов длины корневого приподнятого косинуса (переходный хвост фильтра, режим full). Это учётная величина, а не дефект сигнала; форма не менялась. Тот же механизм даёт 1 399 200 отсчётов в Lab044.

Программный шлюз перед эфиром: quick_gate PASS, pytest 417 passed, git diff --check чист. Обе платы видны, серийники соответствуют ролям.

Выполнен ровно один аппаратный прогон python experiments/lab045_hackrf_bpsk_fec.py --hardware --i-understand-hardware. RF TX count = 1, без повторов. Рабочая точка Lab043/Lab044 без изменений: RF 1080 МГц, 8 MS/s, BPSK 20 ксимв/с, digital carrier +50 кГц, TX VGA 10 дБ, RX LNA/VGA 24/24 дБ, RF amp и bias OFF. Общий опорник: MASTER reg29 = 0x26, SLAVE reg29 = 0x26, SLAVE CLKIN = DETECTED (за 2 опроса, 141,8 мс). RX стартовал до TX; логи TX/RX чистые: 0 overruns, 0 underruns; clipping 0.

Результат — RESULT A с флагом REAL RF FEC CORRECTION DEMONSTRATED = YES. Канал в этом прогоне оказался существенно шумнее рабочей точки Lab044: SNR всего 2,63 дБ, ошибок преамбулы 39/1280 (3,05 %). Независимый приёмник (детектор преамбулы, timing, CFO, phase/polarity, мажоритарный PHY header) без доступа к переданным данным извлёк мягкие BPSK-значения. Диагностическое сравнение с TX, разрешённое только после независимого CRC-решения, показало 155 ошибок из 4300 кодированных бит (BER 3,60 %) до FEC. После deinterleave и мягкого декодера Витерби: 0 ошибок пакета (0/2144), 0 ошибок payload (0/2048), 0 байтовых ошибок. CRC PASS, protocol header корректен (SYNC 0xAA55, версия 1, тип 2, sequence 44, payload_length 256). Восстановленный 256-байтный произвольный payload побитово точен: SHA-256 rx_payload.bin совпал с tx_payload.bin (cb9d06fe…), rx_packet.bin совпал с tx_packet.bin (ed5a5713…). Это прямое доказательство: при SNR 2,63 дБ незащищённый пакет Lab044 не прошёл бы CRC, а свёрточный код R=1/2 K=7 с мягким Витерби исправил все реальные ошибки эфира.

Артефакты: C:\Users\user\Documents\SDR_Rover_Lab045_raw\20260901_103434_bpsk_fec\. SHA-256 всех реально созданных бинарных файлов вычислены дважды и совпали; фиктивных файлов не создавалось. Cleanup: MASTER/SLAVE CLKOUT OFF (SLAVE CLKIN «no clock signal detected»), зависших hackrf_transfer нет. Пост-RF шлюз повторно пройден: quick_gate PASS, pytest 417 passed, git diff --check чист. Второй TX не выполнялся. Git add/commit/push не выполнялись: результат сначала смотрит ChatGPT.

Следующий этап

Проанализировать первый аппаратный результат Lab045 (в частности, почему SNR упал до 2,63 дБ против 7,19 дБ в Lab044 — вероятно антенна/связь/положение) и по решению ChatGPT определить, что дальше: закрепление рабочей точки, переход к более длинным/структурированным передачам или к сжатому изображению. Ни FEC/QPSK/JPEG/video, ни второй TX в этой сессии не запускаются.

Запись 025

Дата

1 сентября 2026 года

Тема

Lab046: многопакетная передача большого бинарного объекта — только программно, RF TX = 0, аппаратная проверка не проводилась.

Выполнено

Статус: SOFTWARE VALIDATED. RF TX = 0. HARDWARE VALIDATION = NOT PERFORMED. HackRF и hackrf_transfer не запускались; ни JPEG, ни видео, ни QPSK.

Сначала аудит. Установлено, что оба нужных уровня уже есть: protocol/image_fragments даёт семантику фрагмента (object_id, индекс, число фрагментов, общий размер) и fail-closed reassemble_image, а Lab045 даёт кадр целиком (build_transmission_plan, analyze_post_preamble_soft, simulate_soft_channel, диагностика pre/post-FEC). Отдельный модуль формата фрагмента не создавался — переиспользован 12-байтовый заголовок image_fragments (>IHHI). Два уровня строго разделены: уровень 1 (внутри кадра) — свёрточный код R=1/2 K=7 + перемежитель + мягкий Витерби + CRC (Lab045); уровень 2 (объект) — фрагментация/нумерация/сборка. Erasure-код 12+3 GF(256) protocol/packet_erasure_fec НЕ использован и НЕ изменён (остаётся будущим расширением для потери целых фрагментов, а не для битовых ошибок).

Минимальный новый слой в experiments/lab046_bpsk_object_transport.py: упаковка фрагмента в 256-байтную нагрузку Lab045 (FRAGMENT_DATA_SIZE = 256 − 12 = 244) с обрезкой добивки на приёме по длине из полей заголовка (expected_fragment_data_length) и fail-closed ObjectAssembler (offer возвращает accepted/duplicate/conflicting/rejected, никогда не бросает). Приёмник без оракула: TX-объект/TX-биты не используются для приёма, FEC, метаданных и решения о завершении; сравнение с оригиналом — только в диагностике после независимого CRC и независимой сборки. При недостающем/повреждённом фрагменте OBJECT COMPLETE = NO и recovered_object = None, фиктивный объект не создаётся. original_size проверяется на обе границы, чтобы поле не управляло размером аллокаций.

Детерминированный объект 16384 байта (16 KiB, не JPEG; numpy default_rng(seed=46)), SHA-256 748013b5…3408d515; в Git не добавлялся. Разбит на 68 фрагментов, последний короткий (36 байт данных). Метрики (идеальный канал): протокольный пакет 268 байт, 68 BPSK-кадров, 389 232 информационных символа (5724 × 68), 156 835 200 отсчётов формы (2 306 400 × 68), эфирное время 19,60 с, полезный goodput 835,7 байт/с = 6,69 кбит/с (≈0,337 полезного бита на символ). Накладные расходы: фрагментация 12 байт/пакет (816 байт), протокольный header+CRC 12 байт/пакет (816 байт), свёрточный код R=1/2, PHY преамбула+header 1424 бита/кадр, guard/ФРК 42 символо-времени/кадр, добивка последнего фрагмента 208 байт.

Шесть программных сценариев (seed фиксирован): A идеальный — объект точен (CRC 68/0, sha совпал, 0 байт-ошибок); B распределённые битовые ошибки — честный гауссов шум sigma=0.40 даёт 1805 сырых ошибок кодированных бит до FEC, post-FEC 0, все 68 CRC PASS, объект побитово точен (уровень sigma выбран так, чтобы мягкий Витерби исправлял все кадры; при sigma≥0.45 отдельный кадр не декодируется и без erasure-FEC объект неполон — это по сути сценарий E, а не подгон); C приём в обратном порядке — объект точен; D дубликаты кадров — учтены, объект точен; E потерян кадр 1 — OBJECT COMPLETE = NO, кадр 1 в missing, recovered SHA = None; F повреждён кадр 0 (инверсия coded-потока) — CRC FAIL, объекта нет.

Новый набор tests/test_lab046_bpsk_object_transport.py (фрагмент туда-обратно, короткий последний фрагмент, чужой object_id, невозможный индекс, несогласованный счётчик, усечённые и абсурдные метаданные без крупной аллокации, полный тракт PHY A–F, отсутствие оракула, детерминизм/SHA). Один тест на верхнюю границу original_size выявил реальный пробел в expected_fragment_data_length (проверялась только нижняя граница) — добавлена проверка original_size ≤ fragment_count·244. Документация: docs/lab046_current_state.md.

Software gate: quick_gate PASS (438 тестов ядра, 6 функциональных проверок лабораторий выполнено, 13 штатно пропущено); pytest tests/ -q 438 passed, 0 failed, 0 errors, 0 skipped. Единственное предупреждение связано с отсутствием прав на создание .pytest_cache и на результат тестов не повлияло. git diff --check чист. Git add/commit/push до финальной проверки не выполнялись.

Следующий этап

По решению ChatGPT после анализа Lab046: либо оптимизация накладных расходов серии кадров (преамбула/guard на кадр доминируют в goodput), либо подключение erasure-кода 12+3 для восстановления потери целых фрагментов поверх уже готового bit-level FEC, либо аппаратный прогон многопакетной передачи. RF, QPSK, JPEG и видео в этой сессии не запускались.

Запись 026

Дата

1 сентября 2026 года

Тема

Lab046A: continuous multi-frame receive для 16 KiB объекта в одном soft-stream - только программно, RF TX = 0, аппаратная проверка не проводилась.

Выполнено

Статус: CONTINUOUS STREAM VALIDATION = PASS (NORMALIZED SOFT-SYMBOL LEVEL). CONTINUOUS SAMPLE/IQ VALIDATION = NOT PERFORMED. RF TX = 0. HARDWARE VALIDATION = NOT PERFORMED. HackRF, hackrf_transfer, RF RX/TX, QPSK, JPEG и видео не запускались.

Проведён аудит Lab043-Lab046. Установлено, что предыдущий Lab046 уже собирал 16 KiB объект из 68 Lab045 кадров, но делал это по отдельным кадрам из TX-плана и не доказывал поиск нескольких кадров в одном continuous receive stream. Добавлен Lab046A слой в experiments/lab046_bpsk_object_transport.py: приёмник получает только один float32 normalized soft-symbol stream, самостоятельно ищет PRBS7 candidates, fail-closed декодирует защищённый PHY header, вычисляет длину coded body только из принятого header, запускает существующие Lab045 FEC/CRC и передаёт fragment в ObjectAssembler.

TX offsets, список длин кадров, ожидаемое число 68, порядок/индексы TX, исходный объект, TX packets и coded bits scanner-у не передаются. TX-side frame_starts остаётся только в генераторе stream и используется тестами только для постфактум-сравнения после независимого receive. Scanner fail-closed: rejected candidate не останавливает поиск; cursor монотонен; MAX_FRAMES и MAX_SEARCH_ITERATIONS дают явную причину остановки.

Verifier read-only нашёл реальный дефект первого варианта: глобальный non-maximum suppression мог удалить настоящий старт кадра, если перед ним был более сильный ложный PRBS7 peak. Исправление: список candidates теперь содержит все позиции выше порога в порядке stream; повторный decode уже принятого кадра предотвращается только монотонным cursor после accepted frame. Добавлен регрессионный тест test_stronger_false_peak_does_not_delete_overlapping_later_frame.

Фактические continuous-сценарии для детерминированного объекта 16384 байта, SHA-256 748013b5f670c82bd52650be5454555355dbd8528538753df4558f1c3408d515: ideal continuous - candidates 68, valid headers 68, FEC PASS 68, CRC PASS 68/68, fragments 68, complete=True, SHA совпал, 0 байт-ошибок; background до/между/после 37/37/43 soft-символа - valid frames 68, SHA совпал; noisy continuous sigma=0.40 seed=46001 - pre-FEC 1791, post-FEC 0, CRC 68/0, complete=True, SHA совпал; malformed preamble + bad protected header - candidates 71, rejected 3, последующие valid frames 68, complete=True, SHA совпал.

Учёт: 68 фрагментов, 389 232 soft-symbols, 156 835 200 эквивалентных waveform samples, baseline airtime 19,604400 с при 8 MS/s, useful goodput 6,685846 кбит/с. Основной soft stream занимает 1 556 928 байт; correlation scores 1 551 812 байт; cumulative-energy 3 113 864 байта. Полный continuous complex64 IQ stream не материализуется; при 156 835 200 samples он занял бы около 1,17 GiB до временных копий.

Документация обновлена в docs/lab046_current_state.md. Прямой запуск python experiments/lab046_bpsk_object_transport.py --object-size 300 --sigma 0.4 проверен и работает. Software gate после исправлений: python tools/quick_gate.py PASS, python -m pytest tests/ -q 454 passed, 0 failed, 0 errors, 0 skipped, git diff --check чист. Git add/commit/fetch/pull/push не выполнялись.

Следующий этап

Сначала ChatGPT смотрит Lab046A software result. После отдельного явного разрешения можно выбирать следующий шаг: аппаратная проверка многокадровой передачи, оптимизация накладных расходов серии кадров или erasure-FEC для потери целых фрагментов. RF TX, QPSK, JPEG и video автоматически не запускать.

Запись 027

Дата

1 сентября 2026 года

Тема

Lab046B: программная проверка нескольких полных Lab045-кадров в одном непрерывном сыром IQ-потоке, RF TX = 0, аппаратная проверка не выполнялась.

Выполнено

Статус: ПРОГРАММНАЯ ПРОВЕРКА НЕПРЕРЫВНОГО СЫРОГО IQ-ПОТОКА = PASS. RF TX = 0. АППАРАТНАЯ ПРОВЕРКА = НЕ ВЫПОЛНЯЛАСЬ. HackRF, hackrf_transfer, common-clock операции, RF RX/TX, JPEG, video, QPSK, erasure FEC и ARQ не запускались.

Добавлен software-only эксперимент experiments/lab046b_continuous_iq.py. Пять кадров формируются существующим Lab045: protocol packet, convolutional FEC R=1/2 K=7, interleaver, защищённый PHY header, PRBS7, BPSK, RRC и guards. Они размещаются в одном complex64 IQ stream. Приёмный scan_continuous_iq получает только IQ и известные PHY/FEC параметры; TX offsets, длины waveform, payload, packets и coded bits в его API отсутствуют. TX reference используется лишь в отдельной диагностике после независимого CRC PASS.

Первичный поиск переиспользует PRBS7 reference и normalized correlation Lab043/044, но не применяет глобальный mandatory peak/second gate. Все локальные candidates рассматриваются по положению. Для каждого кандидата локально переиспользуются refine start, matched filter, preamble-only timing, CFO, phase/polarity и normalized.real; затем Lab045 выполняет header-driven deinterleave, soft Viterbi и CRC. Cursor монотонен, accepted frame повторно не декодируется, rejected candidate не останавливает поиск, MAX_FRAMES и MAX_SEARCH_ITERATIONS ограничивают работу.

Фактический идеальный stream: 5 waveform, leading 137 samples, gaps 211/353/587/809, trailing 233; всего 11 534 330 complex64 samples = 92 274 640 bytes (88.0 MiB). PRBS7 candidates 32, processed 5, accepted 5, rejected 0, PHY header PASS 5, FEC PASS 5, CRC 5/0. Все обнаруженные sample offsets совпали с TX при постфактум-сравнении; sampling phase modulo 400 = 137/348/301/88/97. Peak/second настоящих кадров около 0 dB, что воспроизводимо показывает непригодность старого глобального критерия для многокадрового решения.

Сценарий CFO/phase/amplitude: внесено 0.2 Hz, 0.7 rad и scale 0.65 без передачи этих истинных значений scanner-у. Медианная независимая оценка 0.200003768 Hz и 0.699634288 rad, полярность восстановлена по PRBS7, CRC 5/0. Комплексный AWGN: seed 46002, финальная sigma=0.17, accepted 5, pre-FEC 0, post-FEC 0, CRC 5/0. Начальная разумная sigma=0.12 также дала 0 pre-FEC ошибок; после одной разрешённой корректировки дальнейшего подбора не было. Результат шума фиксируется честно как успешный IQ receive без нового события FEC correction.

Ложный IQ-кандидат содержит настоящую PRBS7 waveform и неверный protected PHY magic. Получено candidates 11, processed 8, rejected 7; поиск продолжился и следующий настоящий кадр прошёл PHY/FEC/CRC. Добавлены 14 тестов: два и пять реальных IQ-кадров, arbitrary/non-grid start, разные gaps, ровно один приём кадра, tail background/noise, malformed candidate, продолжение поиска, отсутствие TX-oracle API, CFO/phase, deterministic complex noise, monotonic cursor, оба safety limits и регрессия нескольких сильных настоящих пиков.

Независимый read-only verifier подтвердил тракт, отсутствие TX oracle, multi-peak решение, ложный кандидат, численные CFO/phase и размер основного массива; 88.0 MiB относится именно к main IQ array, не к полному peak RSS с FFT/RRC workspace. Software gate: python tools/quick_gate.py PASS (468 тестов, 7 функциональных лаб, 13 штатно пропущено); python -m pytest tests/ -q = 468 passed; git diff --check чист, кроме информационных LF/CRLF notices. Документация обновлена в docs/lab046_current_state.md. Git add/commit/push не выполнялись.

Следующий этап

Сначала ChatGPT анализирует Lab046B. Аппаратную Lab046, JPEG, video, QPSK, 12+3 erasure FEC, ARQ и адаптивную модуляцию автоматически не начинать.

Запись 028

Дата

1 сентября 2026 года

Тема

Подготовка одного непрерывного аппаратного BPSK-сеанса Lab046C без RF-передачи.

Выполнено

Проведён аудит фактических Lab043--Lab046B. Новый радиопротокол не создавался: Lab046C переиспользует общий clock-gate и однократный TX guard Lab043--Lab045, физический FEC/CRC-кадр Lab045, фрагментацию и ObjectAssembler Lab046, локальный многокадровый IQ-поиск Lab046B.

Подготовлен experiments/lab046c_hackrf_bpsk_object.py. Он создаёт новый криптографически случайный объект 16384 байта, последовательно формирует один cs8-файл из 68 waveform без искусственных gaps и фиксирует SHA-256. Расчёт по фактическому коду: 2 306 400 samples на кадр, 156 835 200 samples и 313 670 400 bytes всего, 19,6044 с при 8 MS/s.

Будущий приём запланирован на 24,0 с: 192 000 000 cs8 samples и 384 000 000 bytes. Файл читается через memmap окнами в complex64; RX API не принимает TX offsets, длины waveform, ожидаемые 68 фрагментов, TX packets, coded bits или объект. Завершённость определяется только принятыми метаданными и ObjectAssembler после CRC.

Аппаратная последовательность fail-closed: фиксированные MASTER/SLAVE serial, common-clock gate, RX раньше TX, ровно один вызов guard перед одним TX process, cleanup CLKOUT/processes в finally, без retry. Отдельный --preflight-only не может выполнить TX. Реальный аппаратный Lab046C не запускался, RF TX = 0.

Фактически создан внешний каталог C:\Users\user\Documents\SDR_Rover_Lab046_raw\20260901_145339_bpsk_object. SHA-256 нового tx_object.bin: f7568a5d1a6dc5dd907fa1e971a171578315de740bd6788136f447e409fc6bf8. SHA-256 единого tx_stream.cs8: 8941eb231f1f2f99cde51f3cc5426472dbedf1a61675543e7774faec4b935f5e. Quick gate прошёл 482 теста и 8 функциональных лаб, полный pytest дал 482 passed. Безопасный common-clock preflight без RF TX подтвердил MASTER и SLAVE reg29 0x26, точный SLAVE CLKIN DETECTED за 141,51 мс; cleanup выключил CLKOUT обеих плат, оставшихся hackrf_transfer нет. RF TX count = 0.

Следующий этап: после успешных software gates и безопасного common-clock preflight остановиться и запросить точную отдельную авторизацию на один непрерывный RF TX Lab046C; без неё передачу не выполнять.

Запись 029

Дата

1 сентября 2026 года

Тема

Первый непрерывный аппаратный опыт Lab046C: официальный RESULT C.

Выполнено

После отдельной точной авторизации выполнен ровно один непрерывный RF TX Lab046C без повтора. Передан единый tx_stream.cs8: 68 полных Lab045 waveform, 156 835 200 complex samples, 313 670 400 bytes, 19,6044 с при 8 MS/s. MASTER/TX 000000000000000097c063dc323b97d3, SLAVE/RX 000000000000000097c063dc2e5327d3, RF 1080 МГц, TX VGA 10 дБ, RX LNA/VGA 24/24 дБ, RF amp и bias OFF.

Common-clock gate прошёл: MASTER reg29 0x26, SLAVE CLKIN DETECTED, SLAVE reg29 0x26. Фактический TX длился 19,60632 с и полностью находился внутри RX capture 24,00386 с. TX underruns 0, RX overruns 0; cleanup выключил CLKOUT обеих плат и не оставил процессов hackrf_transfer. RF TX COUNT = 1.

Независимый многокадровый приёмник не использовал TX offsets, packets, coded bits, ожидаемые 68 фрагментов или исходный объект. Его официальный результат: LAB046C HARDWARE RESULT = C, PREAMBLE CANDIDATES = 0, VALID FRAMES = 0, PHY HEADER PASS = 0, CRC PASS = 0, OBJECT COMPLETE = NO. Восстановленный объект не создавался. Рабочий порог PRBS7 оставался 0.65, независимый максимум равен 0.126562; detector, gain, PHY, FEC и Витерби после опыта не менялись.

TX-файл независимо проверен: SHA-256 8941eb231f1f2f99cde51f3cc5426472dbedf1a61675543e7774faec4b935f5e, RMS 44,002775 code (-9,274598 dBFS), peak 70,405966 code, BPSK около +50 кГц. Первый, средний и последний кадры проходят PRBS7, PHY header, FEC и CRC прямо из файла; амплитуда практически идентична успешному Lab045. Дефект TX-файла или runner, объясняющий RESULT C, не найден.

Только после фиксации независимого RESULT C выполнена read-only диагностика с TX reference. Обнаружены следы 68/68 waveform с точным периодом 2 306 400 samples: aligned min/median/max 0.065784/0.089991/0.122379, смещённый контроль median/max 0.004275/0.010075, медианное преимущество 26,46 дБ. Все 68 aligned значений выше максимума контроля. Это доказывает слабое присутствие TX в RX, но не меняет официальный исход: POST-RUN TX-REFERENCE DIAGNOSTIC = 68/68 WAVEFORM TRACES DETECTED; OFFICIAL RESULT CHANGED = NO. OBJECT TRANSPORT PASS и LAB046C COMPLETE SUCCESS не заявляются.

Перед фиксацией результата повторно пройдены software gates: python tools/quick_gate.py PASS, python -m pytest tests/ -q = 482 passed, git diff --check чист, кроме информационных LF/CRLF notices.

Следующий этап определяется отдельной постановкой после анализа RESULT C; повторный RF TX, изменение PRBS7 threshold, gain или detector автоматически не разрешены.

Запись 030

Дата

1 сентября 2026 года

Тема

Lab046C: автономная слабосигнальная обработка исходного RX capture, offline результат FAIL без нового RF.

Выполнено

Исходный аппаратный результат сохранён без изменения: ORIGINAL LAB046C HARDWARE RESULT = C, RF TX COUNT = 1, ORIGINAL HARDWARE RESULT CHANGED = NO. HackRF не запускался, RF TX в этом этапе равен 0, второй аппаратный или offline независимый прогон не выполнялся.

Добавлен отдельный experiments/lab046c_offline_recovery.py. Исторический Lab046B threshold 0.65 и поведение Lab045 не менялись. Новый первый каскад зафиксирован до полного прогона только по фону первых 0,5 с: 99,9-й процентиль локальных PRBS7-максимумов, threshold 0.025011632591485977, median 0.00838765874505043, MAD 0.003039387986063957, 5193 peaks, 6 candidates, 12,0 candidates/s. На независимом контрольном фоне 21--24 с уже фиксированное правило дало 35501 peak, 301 candidate, 100,333333 candidates/s; после этого порог не изменялся.

Выполнен ровно один полный independent pass сохранённых 192 000 000 cs8 samples. API не получал TX stream/object, offsets, ожидаемые 68, fragment order, packets или coded bits. Coarse stage: 291446 local peaks и 3025 candidates. Strict stage обработал все 3025: refinement/timing/carrier PASS 3025, PHY HEADER PASS 0, PHY HEADER FAIL 3025 (MAGIC_MISMATCH), FEC attempts 0, CRC 0/0, valid frames 0. VALID FRAGMENTS = 0, OBJECT COMPLETE = NO, recovered_object.bin не создан. OFFLINE REPROCESSING OF ORIGINAL RX CAPTURE = FAIL; OBJECT RECOVERED = NO.

Только после независимого verdict выполнена TX-reference диагностика. Все 68 реальных стартов имели candidate в пределах +-40 samples; корреляция min/median/max 0.059379209/0.088661019/0.126557365, все выше фиксированного threshold. Однако preamble errors min/median/max 341/430/554 из 1280, PHY-header errors 30/54/81 из 144, SNR -19.282130/-12.829480/-9.195846 dB. Все 68 диагностических заголовков дали MAGIC_MISMATCH. FALSE CRC PASS = 0, independently valid frames matching TX = 0, missed TX frames = 68. Ни один пропущенный кадр не добавлялся обратно в ObjectAssembler.

Производительность: background calibration 0,269617 с, control 1,031204 с, coarse search 7,721316 с, strict processing 836,340048 с, среднее 0,276476 с на кандидат, полный прогон 845,427589 с, то есть 35,226150 длительности 24-секундного capture. RX использован как memmap, coarse block 16 000 000 complex64 samples; консервативная оценка временной памяти 1 545 705 764 байта, strict local window не более 594400 samples / 4 755 200 байт. Полный complex64 capture в память не загружался.

Добавлены 24 теста statistical calibration/control, deterministic weak PRBS7, CRC-only acceptance, ошибок magic/version/checksum/length, FEC/CRC fail, block-boundary ownership, monotonic cursor, safety limits, отсутствия TX oracle и регрессии Lab045/Lab046B. До полного прогона verifier нашёл и помог закрыть fail-open status safety-limit и заниженную оценку памяти; повторная проверка дала чистый pre-run verdict.

Финальный software gate после фиксации offline FAIL: python tools/quick_gate.py PASS, 506 проверок и 9 функциональных лабораторий; python -m pytest tests/ -q = 506 passed. Предупреждение .pytest_cache не повлияло на результат. git diff --check чист, кроме информационных LF/CRLF notices. Финальный read-only verifier независимо сверил JSON, документацию, 68/68 post-verdict mapping, счётчики, времена и память; научных расхождений не найдено.

Следующий этап

Сначала анализируется честный offline FAIL. Порог этого independent pass не менять задним числом и второй улучшенный pass автоматически не запускать. Повторный RF TX, gain ladder, JPEG, video, QPSK, erasure FEC и ARQ без новой отдельной постановки запрещены.