Análise dos Tipos de Codificação a Laser: Princípios Técnicos e Aplicações do Código de Frequência de Repetição de Precisão (PRIF), Código de Intervalo de Pulso Variável (VPI) e Código PCM.

Com a crescente disseminação da tecnologia laser em áreas como telemetria, comunicação, navegação e sensoriamento remoto, os métodos de modulação e codificação de sinais laser também se tornaram mais diversos e sofisticados. Para aprimorar a capacidade anti-interferência, a precisão da telemetria e a eficiência da transmissão de dados, os engenheiros desenvolveram várias técnicas de codificação, incluindo o Código de Frequência de Repetição de Precisão (PRF), o Código de Intervalo de Pulso Variável e a Modulação por Código de Pulso (PCM).

Este artigo fornece uma análise detalhada desses tipos típicos de codificação a laser para ajudá-lo a entender seus princípios de funcionamento, características técnicas e cenários de aplicação.

1. Código de Frequência de Repetição de Precisão (Código PRF)

①Princípio técnico
O código PRF é um método de codificação que transmite sinais de pulso a uma frequência de repetição fixa (por exemplo, 10 kHz, 20 kHz). Em sistemas de telemetria a laser, cada pulso retornado é identificado com base em sua frequência de emissão precisa, que é rigorosamente controlada pelo sistema.

②Principais características

Estrutura simples e baixo custo de implementação

Adequado para medições de curto alcance e alvos de alta refletividade.

Fácil de sincronizar com sistemas de relógios eletrônicos tradicionais.

Menos eficaz em ambientes complexos ou cenários com múltiplos alvos devido ao risco de“eco de múltiplos valores”interferência

③Cenários de aplicação
Telêmetros a laser, dispositivos de medição de distância para alvo único, sistemas de inspeção industrial

2. Código de Intervalo de Pulso Variável (Código de Intervalo de Pulso Aleatório ou Variável)

①Princípio técnico
Este método de codificação controla os intervalos de tempo entre os pulsos de laser para serem aleatórios ou pseudoaleatórios (por exemplo, usando um gerador de sequência pseudoaleatória), em vez de fixos. Essa aleatoriedade ajuda a distinguir os sinais de retorno e a minimizar a interferência de múltiplos caminhos.

②Principais características

Alta capacidade anti-interferência, ideal para detecção de alvos em ambientes complexos.

Suprime eficazmente os ecos fantasmas.

Maior complexidade de decodificação, exigindo processadores mais potentes.

Adequado para medição de distância de alta precisão e detecção de múltiplos alvos.

③Cenários de aplicação
Sistemas LiDAR, sistemas de monitoramento de segurança/anti-drones, sistemas militares de alcance a laser e identificação de alvos

3. Modulação por Código de Pulso (Código PCM)

①Princípio técnico
PCM é uma técnica de modulação digital na qual sinais analógicos são amostrados, quantizados e codificados em formato binário. Em sistemas de comunicação a laser, os dados PCM podem ser transmitidos por meio de pulsos de laser para realizar a transmissão de informações.

②Principais características

Transmissão estável e forte resistência a ruídos

Capaz de transmitir vários tipos de informação, incluindo áudio, comandos e dados de estado.

Requer sincronização de relógio para garantir a decodificação correta no receptor.

Exige moduladores e demoduladores de alto desempenho.

③Cenários de aplicação
Terminais de comunicação a laser (por exemplo, sistemas de comunicação óptica em espaço livre), controle remoto a laser para mísseis/naves espaciais, retorno de dados em sistemas de telemetria a laser.

4. Conclusão

Como o“cérebro”Em sistemas a laser, a tecnologia de codificação a laser determina como a informação é transmitida e quão eficientemente o sistema opera. Desde códigos PRF básicos até modulação PCM avançada, a escolha e o projeto de esquemas de codificação tornaram-se essenciais para otimizar o desempenho do sistema a laser.

A seleção de um método de codificação apropriado requer uma análise abrangente do cenário de aplicação, dos níveis de interferência, do número de alvos e do consumo de energia do sistema. Por exemplo, se o objetivo é construir um sistema LiDAR para modelagem 3D urbana, um código de intervalo de pulso variável com forte capacidade anti-interferência é preferível. Para instrumentos simples de medição de distância, um código de frequência de repetição de precisão pode ser suficiente.