S tím, jak se laserová technologie stále více rozšiřuje v oblastech, jako je měření vzdálenosti, komunikace, navigace a dálkový průzkum Země, se metody modulace a kódování laserových signálů také staly rozmanitějšími a sofistikovanějšími. Pro zvýšení odolnosti proti rušení, přesnosti měření vzdálenosti a efektivity přenosu dat vyvinuli inženýři různé kódovací techniky, včetně kódu s přesnou opakovací frekvencí (PRF), kódu s proměnným pulzním intervalem a pulzně kódové modulace (PCM).
Tento článek poskytuje hloubkovou analýzu těchto typických typů laserového kódování, která vám pomůže pochopit jejich pracovní principy, technické vlastnosti a aplikační scénáře.
1. Kód přesné opakovací frekvence (kód PRF)
①Technický princip
PRF kód je metoda kódování, která přenáší pulzní signály s pevnou opakovací frekvencí (např. 10 kHz, 20 kHz). V laserových zaměřovacích systémech je každý vrácený puls rozlišován na základě své přesné emisní frekvence, která je systémem přesně řízena.
2Klíčové vlastnosti
Jednoduchá struktura a nízké implementační náklady
Vhodné pro měření na krátkou vzdálenost a cíle s vysokou odrazivostí
Snadná synchronizace s tradičními elektronickými hodinovými systémy
Méně efektivní ve složitých prostředích nebo scénářích s více cíli kvůli riziku„vícehodnotová ozvěna„rušení
3Scénáře aplikací
Laserové dálkoměry, zařízení pro měření vzdálenosti k jednotlivým cílům, průmyslové inspekční systémy
2. Kód s proměnným intervalem pulzů (náhodný nebo kód s proměnným intervalem pulzů)
①Technický princip
Tato metoda kódování řídí časové intervaly mezi laserovými pulzy tak, aby byly náhodné nebo pseudonáhodné (např. pomocí generátoru pseudonáhodné sekvence), spíše než fixní. Tato náhodnost pomáhá rozlišit odrazené signály a minimalizovat vícecestné rušení.
2Klíčové vlastnosti
Silná odolnost proti rušení, ideální pro detekci cílů ve složitých prostředích
Účinně potlačuje ozvěny duchů
Vyšší složitost dekódování, vyžadující výkonnější procesory
Vhodné pro vysoce přesné měření vzdálenosti a detekci více cílů
3Scénáře aplikací
Systémy LiDAR, systémy proti UAV/bezpečnostní monitorovací systémy, vojenské laserové zaměřovací systémy a systémy identifikace cílů
3. Pulzně kódová modulace (PCM kód)
①Technický princip
PCM je technika digitální modulace, při které jsou analogové signály vzorkovány, kvantovány a kódovány do binárního tvaru. V laserových komunikačních systémech mohou být data PCM přenášena pomocí laserových pulzů pro dosažení přenosu informací.
2Klíčové vlastnosti
Stabilní přenos a silná odolnost proti hluku
Schopný přenášet různé typy informací, včetně zvuku, příkazů a stavových dat
Vyžaduje synchronizaci hodin pro zajištění správného dekódování v přijímači
Vyžaduje vysoce výkonné modulátory a demodulátory
3Scénáře aplikací
Laserové komunikační terminály (např. optické komunikační systémy pro volný prostor), laserové dálkové ovládání raket/kosmických lodí, zpětná vazba dat v laserových telemetrických systémech
4. Závěr
Jako„mozek„U laserových systémů určuje technologie laserového kódování způsob přenosu informací a efektivnost provozu systému. Od základních PRF kódů až po pokročilou PCM modulaci se volba a návrh kódovacích schémat staly klíčem k optimalizaci výkonu laserového systému.
Výběr vhodné metody kódování vyžaduje komplexní zvážení aplikačního scénáře, úrovní rušení, počtu cílů a spotřeby energie systému. Například pokud je cílem vytvořit systém LiDAR pro 3D modelování měst, je preferován kód s proměnným pulzním intervalem a silnou ochranou proti rušení. Pro jednoduché přístroje pro měření vzdálenosti může postačovat přesný kód s opakovací frekvencí.
Čas zveřejnění: 12. srpna 2025