Καθώς η τεχνολογία λέιζερ εξαπλώνεται ολοένα και περισσότερο σε τομείς όπως η μέτρηση απόστασης, η επικοινωνία, η πλοήγηση και η τηλεπισκόπηση, οι μέθοδοι διαμόρφωσης και κωδικοποίησης των σημάτων λέιζερ έχουν επίσης γίνει πιο ποικίλες και εξελιγμένες. Για την ενίσχυση της ικανότητας αντιπαρεμβολής, της ακρίβειας μέτρησης απόστασης και της αποτελεσματικότητας μετάδοσης δεδομένων, οι μηχανικοί έχουν αναπτύξει διάφορες τεχνικές κωδικοποίησης, όπως ο Κώδικας Ακριβούς Επανάληψης (PRF), ο Κώδικας Μεταβλητού Διαστήματος Παλμού και η Διαμόρφωση Κώδικα Παλμού (PCM).
Αυτό το άρθρο παρέχει μια εις βάθος ανάλυση αυτών των τυπικών τύπων κωδικοποίησης λέιζερ για να σας βοηθήσει να κατανοήσετε τις αρχές λειτουργίας τους, τα τεχνικά χαρακτηριστικά τους και τα σενάρια εφαρμογής τους.
1. Κώδικας Συχνότητας Επανάληψης Ακριβείας (Κώδικας PRF)
①Τεχνική Αρχή
Ο κώδικας PRF είναι μια μέθοδος κωδικοποίησης που μεταδίδει σήματα παλμών σε σταθερή συχνότητα επανάληψης (π.χ., 10 kHz, 20 kHz). Στα συστήματα μέτρησης απόστασης με λέιζερ, κάθε επιστρεφόμενος παλμός διακρίνεται με βάση την ακριβή συχνότητα εκπομπής του, η οποία ελέγχεται αυστηρά από το σύστημα.
②Βασικά χαρακτηριστικά
Απλή δομή και χαμηλό κόστος υλοποίησης
Κατάλληλο για μετρήσεις μικρής εμβέλειας και στόχους υψηλής ανακλαστικότητας
Εύκολος συγχρονισμός με τα παραδοσιακά ηλεκτρονικά συστήματα ρολογιών
Λιγότερο αποτελεσματικό σε πολύπλοκα περιβάλλοντα ή σενάρια πολλαπλών στόχων λόγω του κινδύνου«ηχώ πολλαπλών τιμών"παρέμβαση
③Σενάρια εφαρμογής
Αποστασιόμετρα λέιζερ, συσκευές μέτρησης απόστασης με έναν μόνο στόχο, βιομηχανικά συστήματα επιθεώρησης
2. Μεταβλητός Κωδικός Διαστήματος Παλμού (Τυχαίος ή Μεταβλητός Κωδικός Διαστήματος Παλμού)
①Τεχνική Αρχή
Αυτή η μέθοδος κωδικοποίησης ελέγχει τα χρονικά διαστήματα μεταξύ των παλμών λέιζερ ώστε να είναι τυχαία ή ψευδοτυχαία (π.χ., χρησιμοποιώντας μια γεννήτρια ψευδοτυχαίων ακολουθιών) και όχι σταθερά. Αυτή η τυχαιότητα βοηθά στη διάκριση των σημάτων επιστροφής και στην ελαχιστοποίηση των παρεμβολών πολλαπλών διαδρομών.
②Βασικά χαρακτηριστικά
Ισχυρή ικανότητα αντι-παρεμβολών, ιδανική για ανίχνευση στόχων σε σύνθετα περιβάλλοντα
Καταστέλλει αποτελεσματικά τις ηχώ-φάντασμα
Υψηλότερη πολυπλοκότητα αποκωδικοποίησης, που απαιτεί πιο ισχυρούς επεξεργαστές
Κατάλληλο για ανίχνευση υψηλής ακρίβειας και πολλαπλών στόχων
③Σενάρια εφαρμογής
Συστήματα LiDAR, συστήματα παρακολούθησης αντι-UAV/ασφάλειας, στρατιωτικά συστήματα εντοπισμού στόχων και εντοπισμού στόχων με λέιζερ
3. Διαμόρφωση Κώδικα Παλμών (Κώδικας PCM)
①Τεχνική Αρχή
Το PCM είναι μια τεχνική ψηφιακής διαμόρφωσης όπου αναλογικά σήματα δειγματοληπτούνται, κβαντίζονται και κωδικοποιούνται σε δυαδική μορφή. Στα συστήματα επικοινωνίας λέιζερ, τα δεδομένα PCM μπορούν να μεταφερθούν μέσω παλμών λέιζερ για την επίτευξη μετάδοσης πληροφοριών.
②Βασικά χαρακτηριστικά
Σταθερή μετάδοση και ισχυρή αντίσταση θορύβου
Ικανό να μεταδίδει διάφορους τύπους πληροφοριών, συμπεριλαμβανομένου ήχου, εντολών και δεδομένων κατάστασης
Απαιτείται συγχρονισμός ρολογιού για να διασφαλιστεί η σωστή αποκωδικοποίηση στον δέκτη
Απαιτεί διαμορφωτές και αποδιαμορφωτές υψηλής απόδοσης
③Σενάρια εφαρμογής
Τερματικά επικοινωνίας λέιζερ (π.χ., συστήματα οπτικής επικοινωνίας ελεύθερου χώρου), τηλεχειρισμός λέιζερ για πυραύλους/διαστημόπλοια, επιστροφή δεδομένων σε συστήματα τηλεμετρίας λέιζερ
4. Συμπέρασμα
Καθώς το«εγκέφαλος"Στα συστήματα λέιζερ, η τεχνολογία κωδικοποίησης λέιζερ καθορίζει τον τρόπο μετάδοσης των πληροφοριών και την αποτελεσματικότητα της λειτουργίας του συστήματος. Από τους βασικούς κώδικες PRF έως την προηγμένη διαμόρφωση PCM, η επιλογή και ο σχεδιασμός των σχημάτων κωδικοποίησης έχουν γίνει το κλειδί για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης των συστημάτων λέιζερ.
Η επιλογή μιας κατάλληλης μεθόδου κωδικοποίησης απαιτεί ολοκληρωμένη εξέταση του σεναρίου εφαρμογής, των επιπέδων παρεμβολών, του αριθμού των στόχων και της κατανάλωσης ενέργειας του συστήματος. Για παράδειγμα, εάν ο στόχος είναι η κατασκευή ενός συστήματος LiDAR για αστική τρισδιάστατη μοντελοποίηση, προτιμάται ένας κώδικας μεταβλητού διαστήματος παλμών με ισχυρή ικανότητα αντι-παρεμβολής. Για απλά όργανα μέτρησης απόστασης, μπορεί να αρκεί ένας κώδικας συχνότητας επανάληψης ακριβείας.
Ώρα δημοσίευσης: 12 Αυγούστου 2025