Lazerinėms technologijoms vis labiau plintant tokiose srityse kaip nuotolio matavimas, ryšiai, navigacija ir nuotolinis stebėjimas, lazerinių signalų moduliacijos ir kodavimo metodai taip pat tapo įvairesni ir sudėtingesni. Siekdami pagerinti apsaugą nuo trukdžių, nuotolio matavimo tikslumą ir duomenų perdavimo efektyvumą, inžinieriai sukūrė įvairias kodavimo technikas, įskaitant tikslaus pasikartojimo dažnio (PRF) kodą, kintamo impulsų intervalo kodą ir impulsų kodo moduliaciją (PCM).
Šiame straipsnyje pateikiama išsami šių tipinių lazerinio kodavimo tipų analizė, kuri padės suprasti jų veikimo principus, technines savybes ir taikymo scenarijus.
1. Tikslusis pasikartojimo dažnio kodas (PRF kodas)
①Techninis principas
PRF kodas yra kodavimo metodas, kai impulsų signalai perduodami fiksuotu pasikartojimo dažniu (pvz., 10 kHz, 20 kHz). Lazerinio nuotolio matavimo sistemose kiekvienas grįžtantis impulsas yra atskiriamas pagal tikslų jo emisijos dažnį, kurį griežtai kontroliuoja sistema.
②Pagrindinės savybės
Paprasta struktūra ir mažos įgyvendinimo išlaidos
Tinka trumpo nuotolio matavimams ir didelio atspindžio taikiniams
Lengva sinchronizuoti su tradicinėmis elektroninėmis laikrodžių sistemomis
Mažiau efektyvus sudėtingoje aplinkoje arba scenarijuose, kuriuose taikomas daug taikinių, dėl rizikos„kelių reikšmių aidas„trukdžiai
③Taikymo scenarijai
Lazeriniai atstumo matuokliai, vieno taikinio atstumo matavimo prietaisai, pramoninės patikros sistemos
2. Kintamas impulsų intervalo kodas (atsitiktinis arba kintamas impulsų intervalo kodas)
①Techninis principas
Šis kodavimo metodas kontroliuoja laiko intervalus tarp lazerio impulsų, kad jie būtų atsitiktiniai arba pseudoatsitiktiniai (pvz., naudojant pseudoatsitiktinių sekų generatorių), o ne fiksuoti. Šis atsitiktinumas padeda atskirti grįžtamuosius signalus ir sumažinti daugiakanalius trukdžius.
②Pagrindinės savybės
Stipri apsauga nuo trukdžių, idealiai tinka taikinių aptikimui sudėtingoje aplinkoje
Efektyviai slopina šešėlių aidą
Didesnis dekodavimo sudėtingumas, reikalaujantis galingesnių procesorių
Tinka didelio tikslumo atstumo nustatymui ir kelių taikinių aptikimui
③Taikymo scenarijai
LiDAR sistemos, kovos su bepiločiais orlaiviais / apsaugos stebėjimo sistemos, karinės lazerinio nuotolio nustatymo ir taikinių identifikavimo sistemos
3. Impulsinio kodo moduliacija (PCM kodas)
①Techninis principas
PCM yra skaitmeninės moduliacijos technika, kai analoginiai signalai yra imami, kvantuojami ir koduojami į dvejetainę formą. Lazerinio ryšio sistemose PCM duomenys gali būti perduodami lazerio impulsais, kad būtų pasiektas informacijos perdavimas.
②Pagrindinės savybės
Stabilus perdavimas ir didelis atsparumas triukšmui
Gali perduoti įvairių tipų informaciją, įskaitant garsą, komandas ir būsenos duomenis
Reikalingas laikrodžio sinchronizavimas, kad būtų užtikrintas tinkamas dekodavimas imtuve
Reikalingi didelio našumo moduliatoriai ir demoduliatoriai
③Taikymo scenarijai
Lazerinio ryšio terminalai (pvz., laisvos erdvės optinio ryšio sistemos), lazerinis nuotolinis raketų / erdvėlaivių valdymas, duomenų grąžinimas lazerinės telemetrijos sistemose
4. Išvada
Kaip ir„smegenys„Kalbant apie lazerines sistemas, lazerinio kodavimo technologija lemia, kaip perduodama informacija ir kaip efektyviai sistema veikia. Nuo pagrindinių PRF kodų iki pažangios PCM moduliacijos, kodavimo schemų pasirinkimas ir projektavimas tapo pagrindiniu lazerinės sistemos našumo optimizavimo veiksniu.
Tinkamo kodavimo metodo pasirinkimas reikalauja išsamiai apsvarstyti taikymo scenarijų, trukdžių lygius, taikinių skaičių ir sistemos energijos suvartojimą. Pavyzdžiui, jei tikslas yra sukurti LiDAR sistemą miesto 3D modeliavimui, pageidautina naudoti kintamo impulsų intervalo kodą, pasižymintį stipria apsauga nuo trukdžių. Paprastiems atstumo matavimo prietaisams gali pakakti tikslaus pasikartojimo dažnio kodo.
Įrašo laikas: 2025 m. rugpjūčio 12 d.