其中c为光速，一般在空气中取3×10E8 m/s。
基于相干探测原理的激光雷达主要是FMCW激光雷达，该方案采用光外差相干探测的方式来获取物体的信息，光源的波长一般为1550 nm。和ToF激光雷达方案的光源不同的是，该方案采用的激光是频率连续且周期性变化的。下图是采用三角波扫频格式的FMCW激光雷达测量静止物体的示意图。
FMCW激光雷达探测的原理为：频率随时间线性变化的激光被分成两路，一路作为探测光，另一路为本振光。探测光被物体表面反射，并且被接收后与本振光混合相干，得到拍频信号光，物体的距离r和拍频信号光的频率fb之间有以下关系：
其中c为光速，γ为激光频率随时间变化的斜率。
四、FMCW激光雷达与ToF激光雷达的比较
FMCW激光雷达作为下一代有望被车辆装载的传感器，与ToF激光雷达相比有以下几点优势：
第一，FMCW激光雷达的光源为频率连续且周期性变化的激光，采用光外差相干探测的方式进行探测。其中本振光对探测光有放大作用，相对于ToF激光雷达，FMCW激光雷达对光源发光功率的要求更小；连续波的工作方式和脉冲的工作方式相比，具有较小的平均功率。此外，FMCW激光雷达具有更高的灵敏度与分辨率。
第二，ToF激光雷达大多采用波长为905nm或者940nm的高能量脉冲激光器作为光源，如下图(a)所示，FMCW激光雷达光源采用波长为1550nm的激光对人眼更加安全，这使得FMCW激光雷达光源的发射功率和探测距离不会受到安全方面的太多限制。与此同时，如图(b)所示，波长为1550 nm的激光远离可见光谱，不易受到环境光的影响。除此之外，波长为1550 nm的激光在空气中穿透能力强，在空气中不容易被散射或者吸收。
第三，采用三角波扫频格式的FMCW激光雷达，在同一次测量中，能够同时提取由于距离而引入的拍频信号的频率差和相对速度而引起的多普勒频移，并通过计算同时得到物体的距离和速度信息。
而ToF激光雷达一次测量只能得到物体的距离信息。
综上所述，和ToF激光雷达相比，FMCW激光雷达具有高灵敏度与高分辨率、低能耗、抗干扰能力强、对人眼伤害小、在一次测量中能够同时获取物体的距离和速度信息等优势，受到越来越多的关注。
五、FMCW激光雷达光源的扫频格式
如下图所示，FMCW激光雷达的光源常用的扫频格式有三种：锯齿波、三角波和正弦波。
这三种扫频格式，均通过光外差相干探测的方式产生拍频信号，通过提取拍频信号的频率，最终计算得到物体的距离信息。
