Lāzertehnoloģijām kļūstot arvien izplatītākām tādās jomās kā tālmēru noteikšana, komunikācija, navigācija un tālizpēte, arī lāzersignālu modulācijas un kodēšanas metodes ir kļuvušas daudzveidīgākas un sarežģītākas. Lai uzlabotu traucējumu novēršanas spējas, tālmēru noteikšanas precizitāti un datu pārraides efektivitāti, inženieri ir izstrādājuši dažādas kodēšanas metodes, tostarp precīzās atkārtošanās frekvences (PRF) kodu, mainīga impulsa intervāla kodu un impulsa koda modulāciju (PCM).
Šajā rakstā sniegta padziļināta šo tipisko lāzera kodēšanas veidu analīze, lai palīdzētu jums izprast to darbības principus, tehniskās īpašības un pielietojuma scenārijus.
1. Precīzas atkārtošanās frekvences kods (PRF kods)
①Tehniskais princips
PRF kods ir kodēšanas metode, kas pārraida impulsu signālus ar fiksētu atkārtošanās frekvenci (piemēram, 10 kHz, 20 kHz). Lāzera tālmēru sistēmās katrs atgrieztais impulss tiek atšķirts, pamatojoties uz tā precīzo emisijas frekvenci, kuru sistēma stingri kontrolē.
②Galvenās iezīmes
Vienkārša struktūra un zemas ieviešanas izmaksas
Piemērots īsa darbības rādiusa mērījumiem un augstas atstarošanas mērķiem
Viegli sinhronizēt ar tradicionālajām elektroniskajām pulksteņu sistēmām
Mazāk efektīvs sarežģītās vidēs vai vairāku mērķu scenārijos, jo pastāv risks, ka“vairāku vērtību atbalss"iejaukšanās
③Lietojumprogrammu scenāriji
Lāzera tālmēri, viena mērķa attāluma mērīšanas ierīces, rūpnieciskās pārbaudes sistēmas
2. Mainīgs impulsa intervāla kods (nejaušs vai mainīgs impulsa intervāla kods)
①Tehniskais princips
Šī kodēšanas metode kontrolē laika intervālus starp lāzera impulsiem, lai tie būtu nejauši vai pseidonejauši (piemēram, izmantojot pseidonejaušu secību ģeneratoru), nevis fiksēti. Šī nejaušība palīdz atšķirt atgriešanās signālus un samazināt daudzceļu traucējumus.
②Galvenās iezīmes
Spēcīga traucējumu novēršanas spēja, ideāli piemērota mērķu noteikšanai sarežģītās vidēs
Efektīvi nomāc spoku atbalsis
Augstāka dekodēšanas sarežģītība, kas prasa jaudīgākus procesorus
Piemērots augstas precizitātes diapazona noteikšanai un vairāku mērķu noteikšanai
③Lietojumprogrammu scenāriji
LiDAR sistēmas, bezpilota lidaparātu apkarošanas/drošības uzraudzības sistēmas, militārās lāzera tālmēru un mērķu identifikācijas sistēmas
3. Impulsa koda modulācija (PCM kods)
①Tehniskais princips
PCM ir digitālā modulācijas metode, kurā analogie signāli tiek ņemti nolasīti, kvantēti un kodēti binārā formā. Lāzera sakaru sistēmās PCM datus var pārraidīt ar lāzera impulsiem, lai panāktu informācijas pārraidi.
②Galvenās iezīmes
Stabila pārraide un spēcīga trokšņu izturība
Spēj pārraidīt dažāda veida informāciju, tostarp audio, komandas un statusa datus
Nepieciešama pulksteņa sinhronizācija, lai nodrošinātu pareizu dekodēšanu uztvērējā
Nepieciešami augstas veiktspējas modulatori un demodulatori
③Lietojumprogrammu scenāriji
Lāzera sakaru termināļi (piemēram, brīvās telpas optiskās sakaru sistēmas), lāzera tālvadības pults raķetēm/kosmosa kuģiem, datu atgriešana lāzera telemetrijas sistēmās
4. Secinājums
Kā“smadzenes"Lāzera sistēmu gadījumā lāzera kodēšanas tehnoloģija nosaka, kā informācija tiek pārraidīta un cik efektīvi sistēma darbojas. Sākot no pamata PRF kodiem līdz pat progresīvai PCM modulācijai, kodēšanas shēmu izvēle un dizains ir kļuvis par galveno lāzera sistēmu veiktspējas optimizēšanas faktoru.
Piemērotas kodēšanas metodes izvēle prasa vispusīgu lietojuma scenārija, traucējumu līmeņu, mērķu skaita un sistēmas enerģijas patēriņa apsvēršanu. Piemēram, ja mērķis ir izveidot LiDAR sistēmu pilsētas 3D modelēšanai, priekšroka dodama mainīga impulsa intervāla kodam ar spēcīgu traucējumu novēršanas spēju. Vienkāršiem attāluma mērīšanas instrumentiem var pietikt ar precīzas atkārtošanās frekvences kodu.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 12. augusts