เนื่องจากเทคโนโลยีเลเซอร์แพร่หลายมากขึ้นในสาขาต่างๆ เช่น การวัดระยะ การสื่อสาร การนำทาง และการสำรวจระยะไกล วิธีการมอดูเลตและเข้ารหัสสัญญาณเลเซอร์จึงมีความหลากหลายและซับซ้อนมากขึ้น เพื่อเพิ่มความสามารถในการป้องกันสัญญาณรบกวน ความแม่นยำในการวัดระยะ และประสิทธิภาพในการส่งข้อมูล วิศวกรจึงได้พัฒนาเทคนิคการเข้ารหัสที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงรหัสความถี่การวนซ้ำที่แม่นยำ (PRF) รหัสช่วงพัลส์แปรผัน และรหัสมอดูเลตพัลส์ (PCM)
บทความนี้ให้การวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับประเภทการเข้ารหัสเลเซอร์ทั่วไปเหล่านี้ เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจหลักการทำงาน คุณลักษณะทางเทคนิค และสถานการณ์การใช้งาน
1. รหัสความถี่การทำซ้ำที่แม่นยำ (รหัส PRF)
①หลักการทางเทคนิค
รหัส PRF เป็นวิธีการเข้ารหัสที่ส่งสัญญาณพัลส์ที่ความถี่การทำซ้ำคงที่ (เช่น 10 kHz, 20 kHz) ในระบบวัดระยะด้วยเลเซอร์ พัลส์ที่ส่งกลับมาแต่ละพัลส์จะถูกแยกตามความถี่การปล่อยที่แม่นยำ ซึ่งระบบจะควบคุมอย่างเข้มงวด
②คุณสมบัติหลัก
โครงสร้างเรียบง่ายและต้นทุนการดำเนินการต่ำ
เหมาะสำหรับการวัดระยะสั้นและเป้าหมายที่มีการสะท้อนแสงสูง
ง่ายต่อการซิงโครไนซ์กับระบบนาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิม
มีประสิทธิภาพน้อยลงในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนหรือสถานการณ์ที่มีหลายเป้าหมายเนื่องจากความเสี่ยงของ-เสียงสะท้อนหลายค่า-การรบกวน
③สถานการณ์การใช้งาน
เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ อุปกรณ์วัดระยะเป้าหมายเดียว ระบบตรวจสอบอุตสาหกรรม
2. รหัสช่วงพัลส์ตัวแปร (รหัสช่วงพัลส์สุ่มหรือตัวแปร)
①หลักการทางเทคนิค
วิธีการเข้ารหัสนี้ควบคุมช่วงเวลาระหว่างพัลส์เลเซอร์ให้เป็นแบบสุ่มหรือสุ่มเทียม (เช่น ใช้เครื่องสร้างลำดับสุ่มเทียม) แทนที่จะคงที่ ความสุ่มนี้ช่วยแยกแยะสัญญาณที่ส่งกลับและลดการรบกวนแบบหลายเส้นทางให้น้อยที่สุด
②คุณสมบัติหลัก
ความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง เหมาะสำหรับการตรวจจับเป้าหมายในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน
ระงับเสียงสะท้อนจากผีได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ความซับซ้อนในการถอดรหัสที่สูงขึ้น ต้องใช้โปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น
เหมาะสำหรับการวัดระยะที่แม่นยำสูงและการตรวจจับหลายเป้าหมาย
③สถานการณ์การใช้งาน
ระบบ LiDAR ระบบตรวจสอบต่อต้าน UAV/ระบบรักษาความปลอดภัย ระบบวัดระยะด้วยเลเซอร์ทางทหาร และระบบระบุเป้าหมาย
3. การมอดูเลตรหัสพัลส์ (รหัส PCM)
①หลักการทางเทคนิค
PCM เป็นเทคนิคการมอดูเลตแบบดิจิทัลที่สัญญาณแอนะล็อกจะถูกสุ่มตัวอย่าง ควอนไทซ์ และเข้ารหัสให้อยู่ในรูปแบบไบนารี ในระบบสื่อสารด้วยเลเซอร์ ข้อมูล PCM จะถูกส่งผ่านพัลส์เลเซอร์เพื่อส่งข้อมูล
②คุณสมบัติหลัก
การส่งสัญญาณที่เสถียรและต้านทานเสียงรบกวนได้ดี
สามารถส่งข้อมูลได้หลายประเภท เช่น เสียง คำสั่ง และข้อมูลสถานะ
ต้องใช้การซิงโครไนซ์นาฬิกาเพื่อให้แน่ใจว่าการถอดรหัสที่ตัวรับถูกต้อง
ต้องการตัวปรับเปลี่ยนและตัวแยกสัญญาณประสิทธิภาพสูง
③สถานการณ์การใช้งาน
เทอร์มินัลการสื่อสารด้วยเลเซอร์ (เช่น ระบบสื่อสารด้วยแสงอวกาศอิสระ) รีโมตคอนโทรลด้วยเลเซอร์สำหรับขีปนาวุธ/ยานอวกาศ การส่งคืนข้อมูลในระบบโทรมาตรเลเซอร์
4. บทสรุป
ในฐานะที่เป็น-สมอง-ของระบบเลเซอร์ เทคโนโลยีการเข้ารหัสด้วยเลเซอร์เป็นตัวกำหนดวิธีการส่งข้อมูลและประสิทธิภาพของระบบ ตั้งแต่รหัส PRF พื้นฐานไปจนถึงการมอดูเลต PCM ขั้นสูง การเลือกและการออกแบบรูปแบบการเข้ารหัสได้กลายเป็นกุญแจสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบเลเซอร์
การเลือกวิธีการเข้ารหัสที่เหมาะสมต้องพิจารณาสถานการณ์การใช้งาน ระดับสัญญาณรบกวน จำนวนเป้าหมาย และการใช้พลังงานของระบบอย่างครอบคลุม ตัวอย่างเช่น หากเป้าหมายคือการสร้างระบบ LiDAR สำหรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติในเมือง ควรใช้รหัสช่วงพัลส์แบบแปรผันที่มีความสามารถในการป้องกันการรบกวนสูง สำหรับเครื่องมือวัดระยะทางแบบง่าย รหัสความถี่การทำซ้ำที่แม่นยำก็อาจเพียงพอ
เวลาโพสต์: 12 ส.ค. 2568