From db52f923483f8391474feb86f4e067156f83655d Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: wangfq <wangfq@collectpublish.net>
Date: Tue, 14 Jul 2026 11:47:19 +0800
Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?docs:=20=E6=96=B0=E5=A2=9E=20variation=20?=
 =?UTF-8?q?=E4=B8=8A=E6=8A=A5=E9=87=8F=E5=88=86=E6=9E=90=E6=8A=A5=E5=91=8A?=
MIME-Version: 1.0
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: 8bit

分析 uart_report_packet_loop_acs 中 variation=|Origin-CAPVD| 的更新机制:
- 三操作数节奏: CAPVD~10ms / Origin 5s阶跃 / 上报窗150/600ms采样
- Origin 基线状态机: 稳定期(win100~1s)/正常(win500~5s)/冻结/冻结超时(~10s)/有车冻结
- 波形特征: 无车漂移锯齿波、车辆驻留干净跟随、大干扰防污染冻结
- 风险: 采样混叠、2B截断回绕、锯齿谷误判空闲、稳定期切换拐点
---
 vd960Loop/docs/variation-analysis.md | 147 +++++++++++++++++++++++++++
 1 file changed, 147 insertions(+)
 create mode 100644 vd960Loop/docs/variation-analysis.md

diff --git a/vd960Loop/docs/variation-analysis.md b/vd960Loop/docs/variation-analysis.md
new file mode 100644
index 0000000..30da30e
--- /dev/null
+++ b/vd960Loop/docs/variation-analysis.md
@@ -0,0 +1,147 @@
+# variation 上报量分析报告
+
+> 分析对象：`uart_report_packet_loop_acs()` 中上报的 **变化量 variation**
+> 涉及文件：`src/main.c`（组包）、`src/TaskLoop.c`（基线/IIR 更新）、`inc/TaskLoop.h`（参数宏）
+> 结论层次：物理层 → 信号层 → 数据层 → 上报调度层
+
+---
+
+## 0. 一句话结论
+
+`variation = |loop_Origin − loop_CAPVD|`，是 **"慢阶跃基线"** 与 **"快速跟踪当前值"** 两个不同时间尺度量的瞬时差。
+它在 **每次组包时实时计算**，本身无独立状态；真正决定其波形形态的是三个错位的时钟：
+
+- `loop_CAPVD` 的 **≈10ms** 采样
+- `loop_Origin` 的 **5s 阶跃** 更新
+- 上报的 **150ms / 600ms** 采样窗
+
+三者不同步 → 无车时 variation 天然呈 **锯齿波**。
+
+---
+
+## 1. 定义位置
+
+`src/main.c` — `uart_report_packet_loop_acs()` 组包段：
+
+```c
+// 变化量 (2B, LE)
+uint32_t variation = (unit->loop_Origin > unit->loop_CAPVD)
+    ? (unit->loop_Origin - unit->loop_CAPVD)
+    : (unit->loop_CAPVD - unit->loop_Origin);
+g_pkg_uart_report.pkg[i++] = (uint8_t)(variation & 0xFF);
+g_pkg_uart_report.pkg[i++] = (uint8_t)((variation >> 8) & 0xFF);
+```
+
+- 取 `|Origin − CAPVD|`，无符号，无方向信息
+- 仅上报低 **2 字节**（≤ 65535），高位被截断
+
+---
+
+## 2. 三个操作数的更新节奏
+
+| 量 | 物理含义 | 更新触发 | 真实周期 | 特性 |
+|---|---|---|---|---|
+| `loop_CAPVD` | IIR 后当前线圈值 | 每次 `loop_CAP_OK` → `vd1_task_per_channel()` | **≈10ms**（固定测量窗 `LPCNT×Xn≈131072` timer counts） | 快，τ≈32ms，斜率限幅 5% |
+| `loop_Origin` | 基线 | `update_moving_average()` 窗口满才写 | **阶跃式**（见 §3） | 慢，平台期恒定不动 |
+| `variation` | 上报的变化量 | 每次组包现算 | 被 **上报窗采样**：事件 150ms / 空闲 600ms | 瞬时差，2 字节 |
+
+> 关键点：`variation` 没有独立状态，它只是组包那一刻两值之差。
+> 它的"更新周期"实际是 **上报采样周期**（150/600ms）；它的"波形形态"由 Origin 的阶跃周期决定。
+
+上报间隔宏（`inc/TaskLoop.h`，50ms tick）：
+
+```c
+#define REPORT_IDLE_TICKS   12   // 空闲稳定: 12×50ms = 600ms
+#define REPORT_EVENT_TICKS  3    // 事件/变化: 3×50ms = 150ms
+```
+
+上报调度还叠加了 **上电 3s 抑制**（`misc_counter < 60` 跳过，等基线稳定）。
+
+---
+
+## 3. loop_Origin 基线更新的状态机（核心）
+
+`update_moving_average()` 是 **累加到窗口满才写一次**，中途 Origin 岿然不动：
+
+```c
+*p_sum += new_value; (*p_cnt)++;
+if (*p_cnt >= window) {          // 只有这里改写 Origin
+    *p_origin = *p_sum / window;
+    *p_cnt = 0; *p_sum = 0;
+}
+```
+
+| 状态 | 判据 | window | 阶跃周期 @10ms | 对 variation 的影响 |
+|---|---|---|---|---|
+| **稳定期** | `!loop_stable`，`stable_cnt < 128` | 100 | **~1s** | 上电快速收敛，`CAPVD = Value` 直通 |
+| **正常跟踪** | 无车 & `dev < dlt_ORG×4` | **500** | **~5s** | Origin 每 5s 阶跃一次，锯齿主因 |
+| **冻结** | 无车 & `dev ≥ dlt_ORG×4` | — | `ORG_CNT/SUM` 清零，**不更新** | Origin 锁死，variation 保持大值 |
+| **冻结超时** | 冻结持续 & 漂移 <±2% 达 1000 次 | — | **~10s 一次性抓取** | Origin 直接 = CAPVD，variation **突然归零** |
+| **有车** | `loop_VD_FLAG == 1` | — | 不进基线分支 | Origin 全程冻结，variation 忠实跟随 CAPVD |
+
+相关参数宏（`inc/TaskLoop.h`）：
+
+```c
+#define STABLE_SAMPLES        128    // 稳定期样本数
+#define WINDOW_ORIGIN         500    // 基线跟踪窗口 (500×10ms = 5s)
+#define FREEZE_TIMEOUT        1000   // 冻结超时 ~10s @10ms
+#define FREEZE_STABILITY_RATE 2      // 稳定性窗口 ±2%
+#define MAX_SLOPE_RATE        5      // 斜率限幅 5%
+#define ENTRY_CONFIRM         3      // 进入确认次数
+```
+
+---
+
+## 4. variation 波形特征
+
+### 场景 1 — 无车缓慢漂移（温漂 / 湿漂），最典型
+
+```
+CAPVD ─╱╱╱╱╱   持续缓慢漂移(每10ms微动)
+Origin ───┐        ┌───┐        ┌──   每5s阶跃追一次
+          └────────┘   └────────┘
+variation:  ╱|  ╱|  ╱|  ╱|             ← 锯齿波!
+           峰=5s漂移量, 谷≈0(基线刚追上)
+```
+
+- 5s 窗口内 Origin 恒定，CAPVD 漂 → variation 线性爬升
+- 窗口边界 Origin 阶跃到近 5s 均值 → variation **突然跌回 ~0**
+- **锯齿幅度 ≈ 漂移速率 × 5s**；变频器干扰下漂移快，齿更高
+
+### 场景 2 — 车辆进入 / 驻留（设计正确 ✅）
+
+- 车进入瞬间 `ORG_CNT/SUM` 清零 + `VD_FLAG=1`，Origin **完全冻结**
+- variation 快速跟随 CAPVD 拉大 → 真实反映车辆信号强度，干净无锯齿
+
+### 场景 3 — 大干扰但非车（半截车 / 邻道串扰 / 金属堆放）
+
+- `dev ≥ dlt_ORG×4` 触发冻结，variation 维持大值不被基线"吃掉"
+- 偏差稳住 ±2% 达 10s 后，Origin 一次性重锁，variation 突降 → 防污染 + 慢速重学基线
+
+---
+
+## 5. 需警惕的问题（直击要害）
+
+1. **采样混叠**：用 600ms 上报窗去采一个 5s 阶跃量。后台若按单次 variation 做实时判断，会看到同一个齿被多次采到不同高度，叠加 600ms/5s 相位漂移 → 看似"忽大忽小"。
+   → **后台不能拿单次 variation 当绝对阈值**，应看趋势或直接用 MCU 已判好的 `car_state`。
+
+2. **2 字节截断**：`variation` 仅发 2B（≤65535）。CAPVD≈131072 量级，正常 Δf/f 才百分之几，一般到不了 65535；但 **冻结场景下偏差若超 65535 会回绕**。
+   → 建议加饱和：`if (variation > 0xFFFF) variation = 0xFFFF;`
+
+3. **锯齿谷值≈0 误导"无车确认"**：若有逻辑用 `variation < 小值` 判"绝对空闲"，会在每个 5s 边界被误触发。
+   → 判空闲以 `car_state` / `loop_VD_FLAG` 为准，variation 仅作辅助幅度参考。
+
+4. **稳定期 window=100 → 正常 500 的切换**：上电 1s 尺度基线，128 样本后切 5s 尺度。过渡期 variation 锯齿周期从 1s 突变到 5s，后台做周期特征分析要注意此拐点。
+
+---
+
+## 6. 待现场验证
+
+- `loop_CAP_OK` 的 ~10ms 为 devlog 设计值。**实际周期取决于 TMR3 时钟与线圈频率**，建议现场用示波器量相邻两次 `CAP_OK` 间隔确认。
+
+---
+
+## 7. 后续可选改进方向
+
+- 将 variation 改为上报 **斜率 / 趋势** 而非瞬时差，削掉锯齿混叠
+- 补 variation **饱和保护 + 随包上报当前状态（跟踪 / 冻结 / 有车）**，让后台区分锯齿谷与真空闲