A medida que la tecnología láser se extiende cada vez más en campos como la telemetría, la comunicación, la navegación y la teledetección, los métodos de modulación y codificación de las señales láser también se han vuelto más diversos y sofisticados. Para mejorar la capacidad antiinterferente, la precisión de la telemetría y la eficiencia de la transmisión de datos, los ingenieros han desarrollado diversas técnicas de codificación, como el Código de Frecuencia de Repetición de Precisión (PRF), el Código de Intervalo de Pulso Variable (VIP) y la Modulación por Código de Pulso (PCM).
Este artículo proporciona un análisis en profundidad de estos tipos típicos de codificación láser para ayudarlo a comprender sus principios de funcionamiento, características técnicas y escenarios de aplicación.
1. Código de frecuencia de repetición de precisión (Código PRF)
①Principio técnico
El código PRF es un método de codificación que transmite señales de pulso a una frecuencia de repetición fija (p. ej., 10 kHz, 20 kHz). En los sistemas de telemetría láser, cada pulso devuelto se distingue según su frecuencia de emisión precisa, la cual está estrictamente controlada por el sistema.
②Características principales
Estructura simple y bajo costo de implementación.
Adecuado para mediciones de corto alcance y objetivos de alta reflectividad.
Fácil de sincronizar con los sistemas de reloj electrónico tradicionales.
Menos eficaz en entornos complejos o escenarios de múltiples objetivos debido al riesgo de“eco multivalor"interferencia
③Escenarios de aplicación
Telémetros láser, dispositivos de medición de distancia de un solo objetivo, sistemas de inspección industrial
2. Código de intervalo de pulso variable (código de intervalo de pulso aleatorio o variable)
①Principio técnico
Este método de codificación controla los intervalos de tiempo entre pulsos láser para que sean aleatorios o pseudoaleatorios (p. ej., mediante un generador de secuencias pseudoaleatorias), en lugar de fijos. Esta aleatoriedad ayuda a distinguir las señales de retorno y a minimizar la interferencia por trayectos múltiples.
②Características principales
Fuerte capacidad antiinterferencias, ideal para la detección de objetivos en entornos complejos.
Suprime eficazmente los ecos fantasma
Mayor complejidad de decodificación, lo que requiere procesadores más potentes
Adecuado para medición de distancia de alta precisión y detección de múltiples objetivos.
③Escenarios de aplicación
Sistemas LiDAR, sistemas de vigilancia anti-UAV/de seguridad, sistemas militares de medición de distancias por láser y de identificación de objetivos
3. Modulación por código de pulsos (Código PCM)
①Principio técnico
PCM es una técnica de modulación digital que consiste en muestrear, cuantificar y codificar señales analógicas en formato binario. En los sistemas de comunicación láser, los datos PCM pueden transmitirse mediante pulsos láser para lograr la transmisión de información.
②Características principales
Transmisión estable y fuerte resistencia al ruido.
Capaz de transmitir varios tipos de información, incluidos audio, comandos y datos de estado.
Requiere sincronización del reloj para garantizar una decodificación adecuada en el receptor
Exige moduladores y demoduladores de alto rendimiento
③Escenarios de aplicación
Terminales de comunicación láser (por ejemplo, sistemas de comunicación óptica de espacio libre), control remoto láser para misiles/naves espaciales, retorno de datos en sistemas de telemetría láser
4. Conclusión
Como el“cerebro"En los sistemas láser, la tecnología de codificación láser determina cómo se transmite la información y la eficiencia de funcionamiento del sistema. Desde los códigos PRF básicos hasta la modulación PCM avanzada, la elección y el diseño de los esquemas de codificación se han vuelto clave para optimizar el rendimiento de los sistemas láser.
La selección de un método de codificación adecuado requiere una consideración exhaustiva del escenario de aplicación, los niveles de interferencia, el número de objetivos y el consumo de energía del sistema. Por ejemplo, si el objetivo es construir un sistema LiDAR para el modelado urbano 3D, se prefiere un código de intervalo de pulso variable con una alta capacidad antiinterferencias. Para instrumentos sencillos de medición de distancias, un código de frecuencia de repetición de precisión puede ser suficiente.
Hora de publicación: 12 de agosto de 2025