Naarmate lasertechnologie steeds vaker wordt toegepast in vakgebieden zoals afstandsmeting, communicatie, navigatie en teledetectie, zijn ook de modulatie- en coderingsmethoden van lasersignalen diverser en geavanceerder geworden. Om de storingsbestendigheid, de nauwkeurigheid van de afstandsmeting en de efficiëntie van de gegevensoverdracht te verbeteren, hebben ingenieurs verschillende coderingstechnieken ontwikkeld, waaronder Precision Repetition Frequency (PRF) Code, Variable Pulse Interval Code en Pulse Code Modulation (PCM).
Dit artikel biedt een diepgaande analyse van deze typische lasercoderingsmethoden om u te helpen hun werkingsprincipes, technische kenmerken en toepassingsscenario's te begrijpen.
1. Precisieherhalingsfrequentiecode (PRF-code)
①Technisch principe
De PRF-code is een coderingsmethode die pulssignalen verzendt met een vaste herhalingsfrequentie (bijvoorbeeld 10 kHz, 20 kHz). In laser-afstandsmeetsystemen wordt elke teruggestuurde puls onderscheiden op basis van de precieze emissiefrequentie, die nauwkeurig door het systeem wordt geregeld.
②Belangrijkste kenmerken
Eenvoudige structuur en lage implementatiekosten
Geschikt voor metingen over korte afstand en voor objecten met een hoge reflectiviteit.
Eenvoudig te synchroniseren met traditionele elektronische kloksystemen.
Minder effectief in complexe omgevingen of scenario's met meerdere doelen vanwege het risico op...“meerwaardige echo"interferentie
③Toepassingsscenario's
Laser-afstandmeters, apparaten voor afstandsmeting van één object, industriële inspectiesystemen
2. Variabele pulsintervalcode (willekeurige of variabele pulsintervalcode)
①Technisch principe
Deze coderingsmethode zorgt ervoor dat de tijdsintervallen tussen laserpulsen willekeurig of pseudo-willekeurig zijn (bijvoorbeeld met behulp van een pseudo-willekeurige sequentiegenerator), in plaats van vast. Deze willekeurigheid helpt bij het onderscheiden van retoursignalen en minimaliseert meerpadinterferentie.
②Belangrijkste kenmerken
Sterke storingsonderdrukking, ideaal voor doeldetectie in complexe omgevingen.
Onderdrukt effectief spookecho's.
Hogere decodeercomplexiteit, waardoor krachtigere processors nodig zijn.
Geschikt voor zeer nauwkeurige afstandsmetingen en detectie van meerdere objecten.
③Toepassingsscenario's
LiDAR-systemen, anti-UAV-/beveiligingsbewakingssystemen, militaire laser-afstandsmetings- en doelidentificatiesystemen.
3. Pulsmodulatie (PCM-code)
①Technisch principe
PCM is een digitale modulatietechniek waarbij analoge signalen worden bemonsterd, gekwantiseerd en gecodeerd in binaire vorm. In lasercommunicatiesystemen kunnen PCM-gegevens via laserpulsen worden overgedragen om informatie te verzenden.
②Belangrijkste kenmerken
Stabiele transmissie en sterke ruisbestendigheid
Geschikt voor het verzenden van diverse soorten informatie, waaronder audio, commando's en statusgegevens.
Vereist kloksynchronisatie om een correcte decodering bij de ontvanger te garanderen.
Vereist hoogwaardige modulatoren en demodulatoren.
③Toepassingsscenario's
Lasercommunicatieterminals (bijv. optische communicatiesystemen in de vrije ruimte), laserbesturing op afstand voor raketten/ruimtevaartuigen, gegevensretour in lasertelemetriesystemen
4. Conclusie
Als de“brein"Bij lasersystemen bepaalt de lasercoderingstechnologie hoe informatie wordt verzonden en hoe efficiënt het systeem werkt. Van eenvoudige PRF-codes tot geavanceerde PCM-modulatie, de keuze en het ontwerp van coderingsschema's zijn cruciaal geworden voor het optimaliseren van de prestaties van lasersystemen.
Het kiezen van een geschikte coderingsmethode vereist een grondige afweging van het toepassingsscenario, de mate van interferentie, het aantal doelen en het energieverbruik van het systeem. Als het doel bijvoorbeeld is om een LiDAR-systeem te bouwen voor 3D-modellering van stedelijke gebieden, heeft een code met een variabel pulsinterval en een sterke anti-jamming-capaciteit de voorkeur. Voor eenvoudige afstandsmeetinstrumenten kan een code met een nauwkeurige herhalingsfrequentie volstaan.
Geplaatst op: 12 augustus 2025