Тъй като лазерната технология става все по-разпространена в области като определяне на разстоянието, комуникации, навигация и дистанционно наблюдение, методите за модулация и кодиране на лазерните сигнали също стават по-разнообразни и усъвършенствани. За да подобрят способността си за борба с смущенията, точността на определяне на разстоянието и ефективността на предаване на данни, инженерите са разработили различни техники за кодиране, включително код с прецизна честота на повторение (PRF), код с променлив интервал на импулсите и импулсно-кодова модулация (PCM).
Тази статия предоставя задълбочен анализ на тези типични видове лазерно кодиране, за да ви помогне да разберете техните принципи на работа, технически характеристики и сценарии на приложение.
1. Код за прецизна честота на повторение (PRF код)
①Технически принцип
PRF кодът е метод за кодиране, който предава импулсни сигнали с фиксирана честота на повторение (напр. 10 kHz, 20 kHz). В лазерните системи за определяне на местоположението всеки върнат импулс се разграничава въз основа на неговата точна честота на излъчване, която е строго контролирана от системата.
2Основни характеристики
Проста структура и ниски разходи за внедряване
Подходящ за измервания на къси разстояния и цели с висока отражателна способност
Лесна синхронизация с традиционните електронни часовникови системи
По-малко ефективни в сложни среди или сценарии с множество цели поради риска от„многостойностно ехо„смущения
③Сценарии на приложение
Лазерни далекомери, устройства за измерване на разстояние до една цел, системи за промишлен контрол
2. Код с променлив интервал на импулсите (случаен или променлив интервал на импулсите)
①Технически принцип
Този метод на кодиране контролира интервалите от време между лазерните импулси, така че да бъдат случайни или псевдослучайни (например, с помощта на генератор на псевдослучайна последователност), а не фиксирани. Тази случайност помага за разграничаване на отразените сигнали и минимизиране на многолъчевата интерференция.
2Основни характеристики
Силна способност за предотвратяване на смущения, идеална за откриване на цели в сложни среди
Ефективно потиска ехото-призрак
По-висока сложност на декодиране, изискваща по-мощни процесори
Подходящ за високопрецизно измерване на разстояние и откриване на множество цели
③Сценарии на приложение
LiDAR системи, системи за противодействие на безпилотни летателни апарати/системи за наблюдение на сигурността, военни лазерни системи за локация и разпознаване на цели
3. Импулсно-кодова модулация (PCM код)
①Технически принцип
PCM е техника за цифрова модулация, при която аналоговите сигнали се семплират, квантуват и кодират в двоична форма. В лазерните комуникационни системи PCM данните могат да се пренасят чрез лазерни импулси за постигане на предаване на информация.
2Основни характеристики
Стабилно предаване и силна устойчивост на шум
Способен да предава различни видове информация, включително аудио, команди и данни за състоянието
Изисква синхронизация на часовника, за да се осигури правилно декодиране в приемника
Изисква високопроизводителни модулатори и демодулатори
③Сценарии на приложение
Лазерни комуникационни терминали (напр. оптични комуникационни системи за свободно пространство), лазерно дистанционно управление на ракети/космически кораби, връщане на данни в лазерни телеметрични системи
4. Заключение
Тъй като„мозък„При лазерните системи, технологията за лазерно кодиране определя как се предава информацията и колко ефективно работи системата. От основни PRF кодове до усъвършенствана PCM модулация, изборът и проектирането на схеми за кодиране са се превърнали в ключови за оптимизиране на производителността на лазерната система.
Изборът на подходящ метод за кодиране изисква цялостно обмисляне на сценария на приложение, нивата на смущения, броя на целите и консумацията на енергия на системата. Например, ако целта е да се изгради LiDAR система за градско 3D моделиране, се предпочита код с променлив интервал на импулсите със силна защита от смущения. За прости инструменти за измерване на разстояние може да е достатъчен прецизен код с честота на повторение.
Време на публикуване: 12 август 2025 г.