با گسترش روزافزون فناوری لیزر در زمینه‌هایی مانند مسافت‌یابی، ارتباطات، ناوبری و سنجش از دور، روش‌های مدولاسیون و کدگذاری سیگنال‌های لیزری نیز متنوع‌تر و پیچیده‌تر شده‌اند. برای افزایش قابلیت ضد تداخل، دقت مسافت‌یابی و کارایی انتقال داده، مهندسان تکنیک‌های کدگذاری مختلفی از جمله کد فرکانس تکرار دقیق (PRF)، کد فاصله پالس متغیر و مدولاسیون کد پالس (PCM) را توسعه داده‌اند.
این مقاله تجزیه و تحلیل عمیقی از این انواع کدگذاری لیزری معمول ارائه می‌دهد تا به شما در درک اصول کار، ویژگی‌های فنی و سناریوهای کاربردی آنها کمک کند.
۱. کد فرکانس تکرار دقیق (کد PRF)
۱. (۱)اصل فنی
کد PRF روشی برای کدگذاری است که سیگنال‌های پالس را با فرکانس تکرار ثابت (مثلاً 10 کیلوهرتز، 20 کیلوهرتز) ارسال می‌کند. در سیستم‌های فاصله‌یابی لیزری، هر پالس برگشتی بر اساس فرکانس انتشار دقیق آن، که به شدت توسط سیستم کنترل می‌شود، متمایز می‌شود.
②ویژگی‌های کلیدی
ساختار ساده و هزینه پیاده‌سازی پایین
مناسب برای اندازه‌گیری‌های برد کوتاه و اهداف با بازتاب بالا
همگام‌سازی آسان با سیستم‌های ساعت الکترونیکی سنتی
در محیط‌های پیچیده یا سناریوهای چند هدفه به دلیل خطر ...، اثربخشی کمتری دارد.«اکوی چند مقداری« ».تداخل
۳. (۳)سناریوهای کاربردی
مسافت‌یاب‌های لیزری، دستگاه‌های اندازه‌گیری فاصله تک هدف، سیستم‌های بازرسی صنعتی
۲. کد فاصله پالس متغیر (کد فاصله پالس تصادفی یا متغیر)
۱. (۱)اصل فنی
این روش کدگذاری، فواصل زمانی بین پالس‌های لیزر را به صورت تصادفی یا شبه‌تصادفی (مثلاً با استفاده از یک مولد توالی شبه‌تصادفی) کنترل می‌کند، نه به صورت ثابت. این تصادفی بودن به تشخیص سیگنال‌های بازگشتی و به حداقل رساندن تداخل چندمسیری کمک می‌کند.
②ویژگی‌های کلیدی
قابلیت ضد تداخل قوی، ایده‌آل برای تشخیص هدف در محیط‌های پیچیده
به طور موثر پژواک‌های شبح را سرکوب می‌کند
پیچیدگی رمزگشایی بالاتر، نیاز به پردازنده‌های قدرتمندتر
مناسب برای فاصله‌یابی با دقت بالا و تشخیص چند هدف
۳. (۳)سناریوهای کاربردی
سیستم‌های لیدار، سیستم‌های نظارت امنیتی/ضد پهپاد، سیستم‌های فاصله‌یابی لیزری نظامی و سیستم‌های شناسایی هدف
۳. مدولاسیون کد پالس (کد PCM)
۱. (۱)اصل فنی
PCM یک تکنیک مدولاسیون دیجیتال است که در آن سیگنال‌های آنالوگ نمونه‌برداری، کوانتیزه و به شکل دودویی کدگذاری می‌شوند. در سیستم‌های ارتباطی لیزری، داده‌های PCM می‌توانند از طریق پالس‌های لیزری حمل شوند تا انتقال اطلاعات انجام شود.
②ویژگی‌های کلیدی
انتقال پایدار و مقاومت در برابر نویز قوی
قادر به انتقال انواع مختلف اطلاعات، از جمله صدا، دستورات و داده‌های وضعیت
برای اطمینان از رمزگشایی مناسب در گیرنده، به همگام‌سازی ساعت نیاز دارد
نیاز به مدولاتورها و دمدولاتورهای با کارایی بالا
۳. (۳)سناریوهای کاربردی
پایانه‌های ارتباطی لیزری (به عنوان مثال، سیستم‌های ارتباطی نوری فضای آزاد)، کنترل از راه دور لیزری برای موشک‌ها/فضاپیما، بازگشت داده در سیستم‌های تله‌متری لیزری
۴. نتیجه‌گیری
همانطور که«مغز« ».در سیستم‌های لیزری، فناوری رمزگذاری لیزری نحوه انتقال اطلاعات و میزان کارایی سیستم را تعیین می‌کند. از کدهای PRF پایه گرفته تا مدولاسیون پیشرفته PCM، انتخاب و طراحی طرح‌های رمزگذاری به کلید بهینه‌سازی عملکرد سیستم لیزری تبدیل شده‌اند.
انتخاب یک روش کدگذاری مناسب مستلزم بررسی جامع سناریوی کاربرد، سطوح تداخل، تعداد اهداف و مصرف توان سیستم است. به عنوان مثال، اگر هدف ساخت یک سیستم لیدار برای مدل‌سازی سه‌بعدی شهری باشد، یک کد با فاصله پالس متغیر با قابلیت ضد پارازیت قوی ترجیح داده می‌شود. برای ابزارهای اندازه‌گیری فاصله ساده، یک کد فرکانس تکرار دقیق ممکن است کافی باشد.
زمان ارسال: ۱۲ آگوست ۲۰۲۵