I takt med att lasertekniken blir alltmer utbredd inom områden som avståndsmätning, kommunikation, navigering och fjärranalys har även modulerings- och kodningsmetoderna för lasersignaler blivit mer mångsidiga och sofistikerade. För att förbättra anti-interferenskapaciteten, avståndsmätningens noggrannhet och dataöverföringens effektivitet har ingenjörer utvecklat olika kodningstekniker, inklusive Precision Repetition Frequency (PRF) Code, Variable Pulse Interval Code och Pulse Code Modulation (PCM).
Den här artikeln ger en djupgående analys av dessa typiska laserkodningstyper för att hjälpa dig att förstå deras arbetsprinciper, tekniska egenskaper och tillämpningsscenarier.
1. Precisionsrepetitionsfrekvenskod (PRF-kod)
①Teknisk princip
PRF-koden är en kodningsmetod som sänder pulssignaler med en fast repetitionsfrekvens (t.ex. 10 kHz, 20 kHz). I laseravståndsmätningssystem särskiljs varje returnerad puls baserat på dess exakta emissionsfrekvens, som styrs noggrant av systemet.
②Viktiga funktioner
Enkel struktur och låg implementeringskostnad
Lämplig för mätningar på kort avstånd och mål med hög reflektivitet
Lätt att synkronisera med traditionella elektroniska klocksystem
Mindre effektivt i komplexa miljöer eller scenarier med flera mål på grund av risken för"flervärdes-eko"interferens
③Applikationsscenarier
Laseravståndsmätare, avståndsmätare för ett enda mål, industriella inspektionssystem
2. Variabel pulsintervallkod (slumpmässig eller variabel pulsintervallkod)
①Teknisk princip
Denna kodningsmetod styr tidsintervallen mellan laserpulser så att de är slumpmässiga eller pseudoslumpmässiga (t.ex. med hjälp av en pseudoslumpmässig sekvensgenerator), snarare än fasta. Denna slumpmässighet hjälper till att särskilja retursignaler och minimera flervägsinterferens.
②Viktiga funktioner
Stark anti-interferenskapacitet, idealisk för måldetektering i komplexa miljöer
Dämpar effektivt spökekon
Högre avkodningskomplexitet, vilket kräver kraftfullare processorer
Lämplig för högprecisionsavståndsmätning och detektering av flera mål
③Applikationsscenarier
LiDAR-system, system för övervakning av drönare/säkerhet, militära laseravståndsmätare och målidentifieringssystem
3. Pulskodmodulering (PCM-kod)
①Teknisk princip
PCM är en digital moduleringsteknik där analoga signaler samplas, kvantiseras och kodas till binär form. I laserkommunikationssystem kan PCM-data överföras via laserpulser för att uppnå informationsöverföring.
②Viktiga funktioner
Stabil överföring och stark ljudmotståndskraft
Kan överföra olika typer av information, inklusive ljud, kommandon och statusdata
Kräver klocksynkronisering för att säkerställa korrekt avkodning vid mottagaren
Kräver högpresterande modulatorer och demodulatorer
③Applikationsscenarier
Laserkommunikationsterminaler (t.ex. optiska kommunikationssystem för fritt utrymme), laserfjärrkontroll för missiler/rymdfarkoster, dataåterföring i lasertelemetrisystem
4. Slutsats
Som den"hjärna"För lasersystem avgör laserkodningstekniken hur information överförs och hur effektivt systemet fungerar. Från grundläggande PRF-koder till avancerad PCM-modulering har valet och utformningen av kodningsscheman blivit nyckeln till att optimera lasersystemets prestanda.
Att välja en lämplig kodningsmetod kräver omfattande överväganden av tillämpningsscenariot, störningsnivåer, antal mål och systemets strömförbrukning. Om målet till exempel är att bygga ett LiDAR-system för urban 3D-modellering, föredras en variabel pulsintervallkod med stark anti-jamming-kapacitet. För enkla avståndsmätningsinstrument kan en precisionsrepetitionsfrekvenskod räcka.
Publiceringstid: 12 augusti 2025