Ker se laserska tehnologija vse bolj širi na področjih, kot so merjenje razdalje, komunikacija, navigacija in daljinsko zaznavanje, so tudi metode modulacije in kodiranja laserskih signalov postale bolj raznolike in dovršene. Za izboljšanje zmogljivosti preprečevanja motenj, natančnosti merjenja razdalje in učinkovitosti prenosa podatkov so inženirji razvili različne tehnike kodiranja, vključno s kodo s precizno ponavljajočo se frekvenco (PRF), kodo s spremenljivim pulznim intervalom in pulzno kodno modulacijo (PCM).
Ta članek ponuja poglobljeno analizo teh tipičnih vrst laserskega kodiranja, ki vam bo pomagala razumeti njihova načela delovanja, tehnične značilnosti in scenarije uporabe.
1. Koda natančnosti ponavljanja (koda PRF)
①Tehnično načelo
Koda PRF je metoda kodiranja, ki prenaša impulzne signale s fiksno frekvenco ponavljanja (npr. 10 kHz, 20 kHz). V laserskih sistemih za merjenje razdalje se vsak vrnjeni impulz loči na podlagi njegove natančne emisijske frekvence, ki jo sistem strogo nadzoruje.
2Ključne lastnosti
Preprosta struktura in nizki stroški izvedbe
Primerno za meritve na kratke razdalje in cilje z visoko odbojnostjo
Enostavna sinhronizacija s tradicionalnimi elektronskimi urnimi sistemi
Manj učinkovit v kompleksnih okoljih ali scenarijih z več cilji zaradi tveganja"večvrednostni odmev"motnja
3Scenariji uporabe
Laserski daljinomeri, naprave za merjenje razdalje do posameznih ciljev, industrijski inšpekcijski sistemi
2. Koda s spremenljivim intervalom impulzov (naključna ali spremenljiva koda intervala impulzov)
①Tehnično načelo
Ta metoda kodiranja nadzoruje časovne intervale med laserskimi impulzi tako, da so naključni ali psevdonaključni (npr. z uporabo generatorja psevdonaključnega zaporedja), namesto da so fiksni. Ta naključnost pomaga razlikovati povratne signale in zmanjšati večpotne motnje.
2Ključne lastnosti
Močna zmogljivost preprečevanja motenj, idealna za zaznavanje ciljev v kompleksnih okoljih
Učinkovito zavira odmeve duhov
Večja kompleksnost dekodiranja, ki zahteva zmogljivejše procesorje
Primerno za visoko natančno merjenje razdalje in zaznavanje več ciljev
3Scenariji uporabe
LiDAR sistemi, sistemi za boj proti brezpilotnim letalnikom/varnostni nadzor, vojaški laserski sistemi za določanje razdalje in identifikacijo ciljev
3. Pulzno kodna modulacija (PCM koda)
①Tehnično načelo
PCM je tehnika digitalne modulacije, pri kateri se analogni signali vzorčijo, kvantizirajo in kodirajo v binarno obliko. V laserskih komunikacijskih sistemih se lahko podatki PCM prenašajo z laserskimi impulzi za doseganje prenosa informacij.
2Ključne lastnosti
Stabilen prenos in močna odpornost proti hrupu
Zmožen prenosa različnih vrst informacij, vključno z zvokom, ukazi in podatki o stanju
Zahteva sinhronizacijo ure za zagotovitev pravilnega dekodiranja na sprejemniku
Zahteva visokozmogljive modulatorje in demodulatorje
3Scenariji uporabe
Laserski komunikacijski terminali (npr. optični komunikacijski sistemi v prostem vesolju), lasersko daljinsko upravljanje raket/vesoljskih plovil, vračanje podatkov v laserskih telemetričnih sistemih
4. Zaključek
Kot"možgani"Pri laserskih sistemih tehnologija laserskega kodiranja določa, kako se informacije prenašajo in kako učinkovito sistem deluje. Od osnovnih PRF kod do napredne PCM modulacije sta izbira in zasnova shem kodiranja postala ključna za optimizacijo delovanja laserskega sistema.
Izbira ustrezne metode kodiranja zahteva celovito upoštevanje scenarija uporabe, ravni motenj, števila ciljev in porabe energije sistema. Če je na primer cilj zgraditi sistem LiDAR za 3D-modeliranje mestnega okolja, je prednostna koda s spremenljivim intervalom impulzov z močno zmogljivostjo preprečevanja motenj. Za preproste instrumente za merjenje razdalje lahko zadostuje natančna koda s frekvenco ponavljanja.
Čas objave: 12. avg. 2025