Analyse des types de codage laser : principes techniques et applications du codage à fréquence de répétition de précision (PRFC), du codage à intervalle d’impulsion variable (VPI) et du codage PCM.

Avec la généralisation croissante de la technologie laser dans des domaines tels que la télémétrie, les communications, la navigation et la télédétection, les méthodes de modulation et de codage des signaux laser se sont également diversifiées et perfectionnées. Afin d'améliorer la résistance aux interférences, la précision de la télémétrie et l'efficacité de la transmission des données, les ingénieurs ont mis au point diverses techniques de codage, notamment le codage à fréquence de répétition de précision (PRF), le codage à intervalle d'impulsions variable (VIP) et la modulation par impulsions et codage (MIC).

Cet article propose une analyse approfondie de ces types typiques de codage laser afin de vous aider à comprendre leurs principes de fonctionnement, leurs caractéristiques techniques et leurs scénarios d'application.

1. Code de fréquence de répétition de précision (code PRF)

①Principe technique
Le code PRF est une méthode de codage qui transmet des signaux impulsionnels à une fréquence de répétition fixe (par exemple, 10 kHz, 20 kHz). Dans les systèmes de télémétrie laser, chaque impulsion renvoyée est identifiée grâce à sa fréquence d'émission précise, contrôlée avec précision par le système.

②Caractéristiques principales

Structure simple et faible coût de mise en œuvre

Adapté aux mesures à courte portée et aux cibles à haute réflectivité

Facile à synchroniser avec les systèmes d'horlogerie électroniques traditionnels

Moins efficace dans les environnements complexes ou les scénarios à cibles multiples en raison du risque de«écho multi-valeurs«ingérence

③Scénarios d'application
Télémètres laser, appareils de mesure de distance à cible unique, systèmes d'inspection industrielle

2. Code à intervalle d'impulsions variable (code à intervalle d'impulsions aléatoire ou variable)

①Principe technique
Cette méthode de codage rend aléatoires ou pseudo-aléatoires les intervalles de temps entre les impulsions laser (par exemple, à l'aide d'un générateur de séquences pseudo-aléatoires), au lieu de les fixer. Cette aléatoire permet de distinguer les signaux de retour et de minimiser les interférences dues aux trajets multiples.

②Caractéristiques principales

Forte capacité anti-interférences, idéale pour la détection de cibles dans des environnements complexes.

Supprime efficacement les échos fantômes

Complexité de décodage plus élevée, nécessitant des processeurs plus puissants

Adapté à la télémétrie de haute précision et à la détection multi-cibles

③Scénarios d'application
Systèmes LiDAR, systèmes de surveillance anti-drones/de sécurité, systèmes militaires de télémétrie laser et d'identification de cibles

3. Modulation par impulsions et codage (code PCM)

①Principe technique
La modulation par impulsions (MIC) est une technique de modulation numérique où les signaux analogiques sont échantillonnés, quantifiés et codés sous forme binaire. Dans les systèmes de communication laser, les données MIC peuvent être véhiculées par des impulsions laser pour assurer la transmission d'informations.

②Caractéristiques principales

Transmission stable et forte résistance au bruit

Capable de transmettre différents types d'informations, notamment audio, commandes et données d'état

Nécessite une synchronisation d'horloge pour assurer un décodage correct au niveau du récepteur

Exige des modulateurs et des démodulateurs haute performance

③Scénarios d'application
Terminaux de communication laser (par exemple, systèmes de communication optique en espace libre), télécommande laser pour missiles/engins spatiaux, retour de données dans les systèmes de télémétrie laser

4. Conclusion

Comme le«cerveau«Dans les systèmes laser, la technologie de codage laser détermine le mode de transmission de l'information et l'efficacité du système. Des codes PRF de base à la modulation PCM avancée, le choix et la conception des schémas de codage sont devenus essentiels pour optimiser les performances des systèmes laser.

Le choix d'une méthode de codage appropriée nécessite une analyse approfondie du contexte d'application, des niveaux d'interférence, du nombre de cibles et de la consommation énergétique du système. Par exemple, pour la conception d'un système LiDAR destiné à la modélisation 3D urbaine, un codage à intervalle d'impulsions variable offrant une forte résistance au brouillage est préférable. Pour les instruments de mesure de distance simples, un codage à fréquence de répétition précise peut suffire.