概括來(lái)說(shuō)，該系統(tǒng)測(cè)量傳感器及其前面?zhèn)€障礙物之間的距離。測(cè)量距離的方法是，計(jì)算發(fā)出光脈沖和接收回波之間的時(shí)間。時(shí)間測(cè)量是通過(guò) TDC 完成的，我們可將 TDC 視為集成到器件中的秒表。TDC 具有50ps 的計(jì)時(shí)分辨率。
　　以下幾篇文章會(huì)講LIDAR 系統(tǒng)選項(xiàng)。
　　用于 ToF 估算的相移法
　　相移法的原理是，調(diào)制發(fā)射光的振幅，然后測(cè)量發(fā)射光和接收光之間的相位差?？紤]到光速 (c) 和調(diào)制頻率(f)，當(dāng)距離 (d) 為 d = c × f/2 的倍數(shù)時(shí)將發(fā)生混疊。為了降低此效應(yīng)的影響，可使用多個(gè)頻率來(lái)擴(kuò)大傳感范圍。相移測(cè)量可以通過(guò)直接采樣、外差（因?yàn)樾盘?hào)相位在中頻時(shí)不會(huì)更改）或者 I/Q 解調(diào)欠取樣完成。
　　脈沖 ToF 估算
　　脈沖 ToF 估算可以直接測(cè)量發(fā)出和接收到激光之間的 ToF。
　　光學(xué)設(shè)計(jì)
　　概括來(lái)講，光學(xué)設(shè)計(jì)需要滿足以下要求：
　　應(yīng)盡可能擴(kuò)大發(fā)送路徑和接收路徑共有的視場(chǎng)。
　　光學(xué)器件需要限度地增加目標(biāo)在將光反射回傳感器前接收的能源。
　　光學(xué)器件需要限度地增加光電二極管接收到的能源。
　　光學(xué)器件可過(guò)濾環(huán)境光以降低系統(tǒng)中的背景噪聲。
　　激光二極管、LED、光電二極管以及關(guān)于距離的注意事項(xiàng)在設(shè)計(jì) LIDAR 系統(tǒng)時(shí)遇到的一個(gè)最基本的問(wèn)題是，需要估算傳感元件接收到的、作為傳輸能量函數(shù)的能源量。
　　與雷達(dá)方程式類似，以下公式是 LIDAR 方程式：

　　其中：
　　Gt 表示傳輸元件的效率
　　Gr 表示接收元件的效率
　　R 是光學(xué)接收元件的半徑（π ×r2 等于面積）2 × π 是目標(biāo)衍射光的立體角
　　D 是目標(biāo)元件和傳感元件之間的距離
　　要使公式 生效，需假設(shè)傳輸光可以完全射中目標(biāo)。安裝在激光二極管或 LED 前端的透鏡能夠做到這一點(diǎn)。
　　但請(qǐng)記住，大多數(shù)工業(yè)（或汽車）設(shè)計(jì)所用的激光二極管均為半導(dǎo)體二極管，因?yàn)樗鼈兊臋C(jī)械結(jié)構(gòu)會(huì)致使光在離開半導(dǎo)體基板時(shí)發(fā)生衍射。

　　大多數(shù)二極管會(huì)垂直堆疊起來(lái)，這樣一來(lái)，水平縫隙創(chuàng)建的衍射光束會(huì)產(chǎn)生比水平角更寬的垂直角。據(jù)最初粗略估計(jì)，垂直軸上的角度介于 30 到 40 度之間，而平行軸上的角度為 10 度。必須將透鏡設(shè)計(jì)為能夠糾正這種散光問(wèn)題；否則，垂直軸上的焦點(diǎn)將無(wú)法與平行軸上的焦點(diǎn)相重疊。參見下圖。

　　對(duì)于使用 LED 而非激光二極管的系統(tǒng)，需校正公式 1 以將光廣泛擴(kuò)散的因素包括在內(nèi)。激光器接收到的能量是 1/d4 而非 1/d2 的函數(shù)。