Etter hvert som laserteknologi blir stadig mer utbredt innen felt som avstandsmåling, kommunikasjon, navigasjon og fjernmåling, har også modulerings- og kodingsmetodene for lasersignaler blitt mer mangfoldige og sofistikerte. For å forbedre anti-interferenskapasitet, avstandsnøyaktighet og dataoverføringseffektivitet har ingeniører utviklet ulike kodingsteknikker, inkludert Precision Repetition Frequency (PRF) Code, Variable Pulse Interval Code og Pulse Code Modulation (PCM).
Denne artikkelen gir en grundig analyse av disse typiske laserkodingstypene for å hjelpe deg med å forstå deres arbeidsprinsipper, tekniske funksjoner og bruksscenarier.
1. Presisjonsrepetisjonsfrekvenskode (PRF-kode)
①Teknisk prinsipp
PRF-koden er en kodemetode som overfører pulssignaler med en fast repetisjonsfrekvens (f.eks. 10 kHz, 20 kHz). I laseravstandssystemer skilles hver returnerte puls basert på dens nøyaktige emisjonsfrekvens, som er strengt kontrollert av systemet.
②Viktige funksjoner
Enkel struktur og lave implementeringskostnader
Egnet for målinger på kort avstand og mål med høy reflektivitet
Enkel å synkronisere med tradisjonelle elektroniske klokkesystemer
Mindre effektivt i komplekse miljøer eller scenarier med flere mål på grunn av risikoen for«flerverdi-ekko«interferens
③Søknadsscenarier
Laseravstandsmålere, avstandsmålere for enkeltmål, industrielle inspeksjonssystemer
2. Variabel pulsintervallkode (tilfeldig eller variabel pulsintervallkode)
①Teknisk prinsipp
Denne kodemetoden kontrollerer tidsintervallene mellom laserpulser til å være tilfeldige eller pseudotilfeldige (f.eks. ved bruk av en pseudotilfeldig sekvensgenerator), i stedet for faste. Denne tilfeldigheten bidrar til å skille retursignaler og minimere flerveisinterferens.
②Viktige funksjoner
Sterk anti-interferenskapasitet, ideell for måldeteksjon i komplekse miljøer
Demper effektivt spøkelsesekko
Høyere dekodingskompleksitet, som krever kraftigere prosessorer
Egnet for høypresisjonsavstandsmåling og deteksjon av flere mål
③Søknadsscenarier
LiDAR-systemer, systemer for overvåking av UAV-er/sikkerhet, militære laseravstandsmålinger og målidentifikasjonssystemer
3. Pulskodemodulasjon (PCM-kode)
①Teknisk prinsipp
PCM er en digital moduleringsteknikk der analoge signaler samples, kvantiseres og kodes til binær form. I laserkommunikasjonssystemer kan PCM-data overføres via laserpulser for å oppnå informasjonsoverføring.
②Viktige funksjoner
Stabil overføring og sterk støymotstand
Kan overføre ulike typer informasjon, inkludert lyd, kommandoer og statusdata
Krever klokkesynkronisering for å sikre riktig dekoding hos mottakeren
Krever høytytende modulatorer og demodulatorer
③Søknadsscenarier
Laserkommunikasjonsterminaler (f.eks. optiske kommunikasjonssystemer for fritt rom), laserfjernkontroll for missiler/romfartøy, dataretur i lasertelemetrisystemer
4. Konklusjon
Som den«hjerne«Av lasersystemer bestemmer laserkodingsteknologi hvordan informasjon overføres og hvor effektivt systemet fungerer. Fra grunnleggende PRF-koder til avansert PCM-modulering har valg og design av kodingsskjemaer blitt nøkkelen til å optimalisere lasersystemets ytelse.
Å velge en passende kodingsmetode krever omfattende vurdering av applikasjonsscenarioet, interferensnivåer, antall mål og systemets strømforbruk. Hvis målet for eksempel er å bygge et LiDAR-system for urban 3D-modellering, foretrekkes en variabel pulsintervallkode med sterk anti-jamming-kapasitet. For enkle avstandsmålingsinstrumenter kan en presisjonsrepetisjonsfrekvenskode være tilstrekkelig.
Publisert: 12. august 2025