Con la crescente diffusione della tecnologia laser in settori quali la telemetria, la comunicazione, la navigazione e il telerilevamento, anche i metodi di modulazione e codifica dei segnali laser sono diventati più diversificati e sofisticati. Per migliorare la capacità anti-interferenza, la precisione della telemetria e l'efficienza della trasmissione dei dati, gli ingegneri hanno sviluppato diverse tecniche di codifica, tra cui il codice a frequenza di ripetizione di precisione (PRF), il codice a intervallo di impulsi variabile (VIP) e la modulazione a codice di impulsi (PCM).
Questo articolo fornisce un'analisi approfondita di questi tipici tipi di codifica laser per aiutarti a comprenderne i principi di funzionamento, le caratteristiche tecniche e gli scenari applicativi.
1. Codice di frequenza di ripetizione di precisione (codice PRF)
①Principio tecnico
Il codice PRF è un metodo di codifica che trasmette segnali impulsivi a una frequenza di ripetizione fissa (ad esempio, 10 kHz, 20 kHz). Nei sistemi di telemetria laser, ogni impulso restituito viene distinto in base alla sua precisa frequenza di emissione, che è strettamente controllata dal sistema.
②Caratteristiche principali
Struttura semplice e bassi costi di implementazione
Adatto per misurazioni a corto raggio e bersagli ad alta riflettività
Facile da sincronizzare con i tradizionali sistemi di orologi elettronici
Meno efficace in ambienti complessi o scenari multi-target a causa del rischio di“eco multivalore”interferenza
③Scenari applicativi
Telemetri laser, dispositivi di misurazione della distanza a bersaglio singolo, sistemi di ispezione industriale
2. Codice intervallo impulsi variabile (codice intervallo impulsi casuale o variabile)
①Principio tecnico
Questo metodo di codifica controlla gli intervalli di tempo tra gli impulsi laser in modo che siano casuali o pseudo-casuali (ad esempio, utilizzando un generatore di sequenze pseudo-casuali), anziché fissi. Questa casualità aiuta a distinguere i segnali di ritorno e a ridurre al minimo le interferenze multipath.
②Caratteristiche principali
Elevata capacità anti-interferenza, ideale per il rilevamento di bersagli in ambienti complessi
Sopprime efficacemente gli echi fantasma
Maggiore complessità di decodifica, che richiede processori più potenti
Adatto per misurazioni ad alta precisione e rilevamento multi-bersaglio
③Scenari applicativi
Sistemi LiDAR, sistemi di monitoraggio anti-UAV/di sicurezza, sistemi militari di telemetria laser e di identificazione dei bersagli
3. Modulazione del codice di impulso (codice PCM)
①Principio tecnico
PCM è una tecnica di modulazione digitale in cui i segnali analogici vengono campionati, quantizzati e codificati in formato binario. Nei sistemi di comunicazione laser, i dati PCM possono essere trasmessi tramite impulsi laser per ottenere la trasmissione di informazioni.
②Caratteristiche principali
Trasmissione stabile e forte resistenza al rumore
In grado di trasmettere vari tipi di informazioni, tra cui audio, comandi e dati di stato
Richiede la sincronizzazione dell'orologio per garantire una decodifica corretta al ricevitore
Richiede modulatori e demodulatori ad alte prestazioni
③Scenari applicativi
Terminali di comunicazione laser (ad esempio, sistemi di comunicazione ottica nello spazio libero), controllo remoto laser per missili/veicoli spaziali, ritorno dati nei sistemi di telemetria laser
4. Conclusion
Come il“cervello”Nei sistemi laser, la tecnologia di codifica laser determina il modo in cui le informazioni vengono trasmesse e l'efficienza del sistema. Dai codici PRF di base alla modulazione PCM avanzata, la scelta e la progettazione degli schemi di codifica sono diventate fondamentali per ottimizzare le prestazioni del sistema laser.
La scelta di un metodo di codifica appropriato richiede una valutazione approfondita dello scenario applicativo, dei livelli di interferenza, del numero di target e del consumo energetico del sistema. Ad esempio, se l'obiettivo è realizzare un sistema LiDAR per la modellazione 3D urbana, è preferibile un codice a intervallo di impulsi variabile con elevata capacità anti-jamming. Per semplici strumenti di misura della distanza, può essere sufficiente un codice a frequenza di ripetizione di precisione.
Data di pubblicazione: 12-08-2025