Ahogy a lézertechnológia egyre elterjedtebbé válik olyan területeken, mint a távolságmérés, a kommunikáció, a navigáció és a távérzékelés, a lézerjelek modulációs és kódolási módszerei is egyre változatosabbá és kifinomultabbá váltak. Az interferencia-elhárító képesség, a távolságmérés pontosságának és az adatátvitel hatékonyságának fokozása érdekében a mérnökök különféle kódolási technikákat fejlesztettek ki, beleértve a precíziós ismétlési frekvencia (PRF) kódot, a változó impulzusintervallum-kódot és az impulzuskód-modulációt (PCM).
Ez a cikk részletesen elemzi ezeket a tipikus lézeres kódolási típusokat, hogy segítsen megérteni működési elveiket, műszaki jellemzőiket és alkalmazási forgatókönyveiket.
1. Precíziós ismétlési gyakorisági kód (PRF kód)
①Műszaki alapelv
A PRF-kód egy olyan kódolási módszer, amely impulzusjeleket továbbít rögzített ismétlési frekvencián (pl. 10 kHz, 20 kHz). Lézeres távolságmérő rendszerekben minden visszatérő impulzust a pontos emissziós frekvenciája alapján különböztetnek meg, amelyet a rendszer szigorúan szabályoz.
②Főbb jellemzők
Egyszerű felépítés és alacsony megvalósítási költség
Rövid hatótávolságú mérésekhez és nagy fényvisszaverő képességű célpontokhoz alkalmas
Könnyen szinkronizálható a hagyományos elektronikus órarendszerekkel
Kevésbé hatékony összetett környezetekben vagy többcélú forgatókönyvekben a kockázat miatt„többértékű visszhang„interferencia
③Alkalmazási forgatókönyvek
Lézeres távolságmérők, egycélpontos távolságmérő eszközök, ipari ellenőrző rendszerek
2. Változó impulzusintervallum kód (véletlenszerű vagy változó impulzusintervallum kód)
①Műszaki alapelv
Ez a kódolási módszer a lézerimpulzusok közötti időintervallumokat véletlenszerű vagy pszeudovéletlenszerű (pl. pszeudovéletlenszerű szekvenciagenerátor használatával) értékre állítja, ahelyett, hogy rögzített lenne. Ez a véletlenszerűség segít megkülönböztetni a visszatérő jeleket és minimalizálni a többutas interferenciát.
②Főbb jellemzők
Erős interferencia-gátló képesség, ideális célpontok észlelésére összetett környezetekben
Hatékonyan elnyomja a szellemvisszhangokat
Nagyobb dekódolási komplexitás, ami erősebb processzorokat igényel
Nagy pontosságú távolságmérésre és többcélú érzékelésre alkalmas
③Alkalmazási forgatókönyvek
LiDAR rendszerek, pilóta nélküli légi járművek elleni/biztonsági megfigyelő rendszerek, katonai lézeres távolságmérő és célpont-azonosító rendszerek
3. Impulzuskód-moduláció (PCM-kód)
①Műszaki alapelv
A PCM egy digitális modulációs technika, amelyben az analóg jeleket mintavételezik, kvantálják és bináris formába kódolják. Lézeres kommunikációs rendszerekben a PCM-adatok lézerimpulzusokon keresztül továbbíthatók az információátvitel megvalósítása érdekében.
②Főbb jellemzők
Stabil átvitel és erős zajszűrés
Különböző típusú információk, többek között hang, parancsok és állapotadatok továbbítására képes
Órajel-szinkronizációt igényel a vevőegység megfelelő dekódolásának biztosítása érdekében
Nagy teljesítményű modulátorokat és demodulátorokat igényel
③Alkalmazási forgatókönyvek
Lézerkommunikációs terminálok (pl. szabadtéri optikai kommunikációs rendszerek), lézeres távvezérlés rakétákhoz/űrhajókhoz, adatvisszaadás lézeres telemetriai rendszerekbe
4. Következtetés
Ahogy a„agy„A lézerrendszerek esetében a lézeres kódolási technológia határozza meg az információátvitel módját és a rendszer működésének hatékonyságát. Az alapvető PRF-kódoktól a fejlett PCM-modulációig a kódolási sémák kiválasztása és kialakítása kulcsfontosságúvá vált a lézerrendszer teljesítményének optimalizálásában.
A megfelelő kódolási módszer kiválasztásához átfogóan figyelembe kell venni az alkalmazási forgatókönyvet, az interferenciaszinteket, a célpontok számát és a rendszer energiafogyasztását. Például, ha a cél egy városi 3D modellezéshez használt LiDAR rendszer kiépítése, akkor egy erős zavarvédelmi képességgel rendelkező változó impulzusintervallumú kód az előnyös. Egyszerű távolságmérő műszerekhez elegendő lehet egy precíziós ismétlési frekvencia kód.
Közzététel ideje: 2025. augusztus 12.