JP7650968B2 - コヒーレントｌｉｄａｒシステムにおけるゴースト低減技術 - Google Patents

Description

本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、２０２１年１０月６日に出願された米国特許出願第１７／４９５，６９２号および２０２０年１０月８日に出願された米国仮特許出願第６３／０８９，１７８号の優先権を主張するものであり、それら全内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本発明は、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システム全般に関するものであり、詳しくは、コヒーレントＬＩＤＡＲシステムにおけるゴーストの低減に関する。

周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）ＬＩＤＡＲシステムなどのＬＩＤＡＲシステムは、ターゲットの周波数チャープ照射のための波長可変な赤外線レーザと、送信信号のローカルコピーと組み合わされる、ターゲットからの後方散乱光または反射光を検出するためのコヒーレント受信器とを使用する。受信器において、ローカルコピーにターゲットまでの往復時間だけ遅延したリターン信号（例：リターン信号）を混合することで、システムの視野内の各ターゲットまでの距離に比例する周波数をもつ信号が生成される。
周波数のアップスイープとダウンスイープは、検出されたターゲットの距離と速度を検出するために使用されることがある。しかしながら、ＬＩＤＡＲシステムおよびターゲット（または複数のターゲット）の１つ以上が移動している場合、どのピークがどのターゲットに対応しているかを判断する必要があるところ、各ターゲットに、対応するピークを正確に関連付けることが難しくなるという問題が発生する。

以下、本発明の態様、すなわち、上記問題を解決するために、ターゲット検出のための検出閾値を自動的に調整するＬＩＤＡＲシステム及びその方法に係る各態様について説明する。

本開示による本発明の一態様は方法に関するもので、下記ａ～ｃを含む。
ａ．光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの視野内のターゲットに向けて、少なくとも１つのアップチャープ周波数、および少なくとも１つのダウンチャープ周波数を含む１つまたは複数の光ビームを送信する。；
ｂ．前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づく１つまたは複数のリターン信号を受信する。
ここで、前記１つまたは複数のリターン信号は、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって、少なくとも１つのアップチャープ周波数からシフトした変位アップチャープ周波数と、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって少なくとも１つのダウンチャープ周波数からシフトした変位ダウンチャープ周波数とを含み、前記変位アップチャープ周波数および前記変位ダウンチャープ周波数は、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのアップチャープ周波数に関連した第１のピークセットと、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのダウンチャープ周波数に関連した第２のピークセットとを生成する。；および
ｃ．前記第１のピークセットおよび前記第２のピークセットを使用して前記ターゲットの位置を決定する。

本発明の一態様の方法において、前記ターゲットの位置を決定する手順は、さらに下記ａ～ｄを含む。
ａ．前記第１のピークセットに属する第１ピークを囲む第１の周波数ビンのセットを算出する。；
ｂ．前記第１の周波数ビンのセットに関連する正の周波数値に対応した負の周波数値を含む第２の周波数ビンのセットに基づいて、前記第１のピークセットに属する第２ピークを囲む前記第２の周波数ビンのセットを算出する。ここで、前記第２ピークは前記第１ピークと共役対称である。；
ｃ．前記第２のピークセットに属する第３ピークを囲む第３の周波数ビンのセットを算出する。；
ｄ．前記第３の周波数ビンのセットに関連する正の周波数値に対応した負の周波数値を含む第４の周波数ビンのセットに基づいて、前記第２のピークセットに属する第４ピークを囲む前記第４の周波数ビンのセットを算出する。ここで、前記第４ピークは前記第３ピークと共役対称である。

本発明の一態様において、この方法はさらに下記ａ～ｆを含む。
前記ＬＩＤＡＲシステムの最小検出周波数セットに対する最大ドップラーシフト内に前記第１ピークまたは前記第３ピークがある場合：
ａ．前記第１ピークおよび前記第３ピークから、正の周波数値を含む最高周波数に基づいて前記ターゲット位置に対応する真のピーク値を選択する。；

前記第１ピークが前記真のピーク値である場合：
ｂ．前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて第１のターゲット距離推定値を演算し、当該第１のターゲット距離推定値と、１つまたは複数の光ビームの位相非線形性とを使用して第１ピーク形状推定値を決定する。；
ｃ．前記第１ピークおよび前記第４ピークに基づいて第２のターゲット距離推定値を演算し、当該第２のターゲット距離推定値と、前記光ビームの位相非線形性とを使用して第２ピーク形状推定値を決定する。；
ｄ．前記第１ピーク形状推定値および前記第２ピーク形状推定値を前記第３ピークおよび前記第４ピークと比較する。；
ｅ．前記第１ピーク形状推定値と前記第３ピークが前記第２ピーク形状推定値と前記第４ピークよりも高い相関を示す場合、前記第３ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。；および
ｆ．前記第２ピーク形状推定値と前記第４ピークが前記第１ピーク形状推定値と前記第３ピークよりも高い相関を示す場合、前記第４ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。

本発明の一態様において、この方法はさらに下記ａ～ｆを含む。
前記第３ピークが前記真のピーク値である場合：
ａ．前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて第１のターゲット距離推定値を演算し、当該第１のターゲット距離推定値と、１つまたは複数の光ビームの位相非線形性とを使用して第３ピーク形状推定値を決定する。；
ｂ．前記第２ピークおよび前記第３ピークに基づいて第２のターゲット距離推定値を演算し、当該第２のターゲット距離推定値と、前記光ビームの位相非線形性とを使用して第４ピーク形状推定値を決定する。；
ｃ．前記第３ピーク形状推定値および前記第４ピーク形状推定値を前記第１ピークおよび前記第２ピークと比較する。；
ｄ．前記第３ピーク形状推定値と前記第１ピークが前記第４ピーク形状推定値と前記第２ピークよりも高い相関を示す場合、前記第１ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。；および
ｆ．前記第４ピーク形状推定値と前記第２ピークが前記第３ピーク形状推定値と前記第１ピークよりも高い相関を示す場合、前記第２ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。

本発明の一態様の方法において、前記第１ピーク形状推定値および前記第２ピーク形状推定値を比較する手順は、さらに以下を含む：
前記第１ピーク形状推定値を前記第３ピークと比較し、前記第２ピーク形状推定値を前記第４ピークと比較する。

本発明の一態様の方法において、前記第１ピーク形状推定値が前記第３ピークと一致するかどうかを判定する手順は、さらに以下を含む。：
前記第１ピーク形状推定値と前記第３ピークを相関させて相関値を設定し、その相関値が所定の閾値を超えるかどうかを判定する。

本発明の一態様において、この方法は、さらに下記ａ～ｆを含む。
ナイキスト周波数に対する最大ドップラーシフト内に前記第１ピークまたは前記第３ピークがある場合：
ａ．前記第１ピークと前記第３ピークから、正の周波数値を含む最低周波数に基づいて前記ターゲット位置に対応する真のピーク値を選択する。；
前記第１ピークが真のピーク値である場合：
ｂ．前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて第１のターゲット距離推定値を演算し、当該第１のターゲット距離推定値と、１つまたは複数の光ビームの位相非線形性とを使用して第１ピーク形状推定値を決定する。；
ｃ．前記第１ピークおよび前記第４ピークに基づいて第２のターゲット距離推定値を演算し、当該第２のターゲット距離推定値と、前記光ビームの位相非線形性とを使用して第２ピーク形状推定値を決定する。；
ｄ．前記第１ピーク形状推定値および前記第２ピーク形状推定値を前記第３ピークおよび前記第４ピークと比較する；
ｅ．前記第１ピーク形状推定値と前記第３ピークが前記第２ピーク形状推定値と前記第４ピークよりも高い相関を示す場合、前記第３ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。；および
ｆ．前記第２ピーク形状推定値と前記第４ピークが前記第１ピーク形状推定値と前記第３ピークよりも高い相関を示す場合、前記第４ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。ただし、前記真のピークはナイキストの周波数と前記第４ピークに対応する周波数を組み合わせて設定される。

本発明の一態様において、この方法は、さらに下記を含む。
前記ＬＩＤＡＲシステムに最大負のドップラーシフト閾値が設定されている場合：
前記ＬＩＤＡＲシステムの最小距離閾値を最大負のドップラーシフト閾値にマッピングし、前記第１および第２のピークセットのうち正の周波数値ピークを１つまたは複数の真のピークとして確立し、前記ターゲット位置を予測する。

本発明の一態様において、最小距離のマッピングの手順は、さらに以下を含む。：
前記ＬＩＤＡＲシステムの受信経路に光学的遅延を加えることで、前記最小距離閾値を最大負のドップラーシフト周波数にマッピングする。

本発明の一態様において、この方法は、さらに以下を含む。
前記ＬＩＤＡＲシステムと前記ターゲットとの間のドップラーシフトが予め設定されている場合：
前記第１のピークセットに基づいて、前記ターゲット位置に対応する真のピークを選択する。

本発明の一態様において、この方法は、さらに以下を含む。
前記ＬＩＤＡＲシステムに最大正のドップラーシフト閾値が設定されている場合：
前記ＬＩＤＡＲシステムの最大距離閾値を最大正のドップラーシフト閾値にマッピングし、１つまたは複数のピークのエイリアシングを防ぐために１つまたは複数の光ビームのチャープレートを調整する。これにより、前記第１および第２のピークセットのうち正の周波数値ピークを１つまたは複数の真のピークとして確立し、前記ターゲット位置を予測する。

本発明の一態様において、最大距離閾値のマッピングの手順は、さらに以下を含む。：
ナイキスト周波数と前記最大距離閾値に基づいて、１つまたは複数の光ビームのチャープレートを調整する。

本発明の一態様において、この方法は、さらに以下を含む。
前記ＬＩＤＡＲシステムの最小検出周波数に対する最大ドップラーシフト内に前記第１ピークまたは前記第３ピークが存在する場合において、：

前記ＬＩＤＡＲシステムと前記ターゲットとの間のドップラーシフトが予め設定されており、当該予め設定されたドップラーシフトが生じる場合：
ａ．前記第１ピークと前記第３ピークから、正の周波数値を含む最高周波数に基づいて前記ターゲット位置に対応する第１の真のピーク位置を選択する。；

前記第１ピークが前記第１の真のピーク位置として選択された場合：
ｂ．前記予め設定されたドップラーシフトと前記第１ピークに基づいて第２の真のピーク位置を推定する。；および、
ｃ．当該第２の真のピーク位置との近接性に基づいて前記第３ピークと前記第４ピークの間で選択を行い、ターゲット位置を決定する。；

前記第３ピークが前記第１の真のピーク位置として選択された場合：
ｄ．前記予め設定されたドップラーシフトと前記第３ピークに基づいて前記第２の真のピーク位置を推定する。；および、
ｅ．当該第２の真のピーク位置との近接性に基づいて前記第２ピークと前記第１ピークの間で選択を行い、ターゲット位置を決定する。

本発明の一態様において、前記予め設定されたドップラーシフトは、自己運動速度（エゴ速度）、以前のフレーム情報、近傍ポイント情報の少なくとも１つに基づいて選択される。

本発明の一態様において、この方法は、さらに以下ａ～ｅを含む。
前記第１ピークまたは前記第３ピークがナイキスト周波数に対する最大ドップラーシフト内に存在する場合において：

前記ＬＩＤＡＲシステムと前記ターゲットとの間のドップラーシフトが予め設定されており、当該予め設定されたドップラーシフトが生じる場合：
ａ．前記第１ピークと前記第３ピークのうち、正の周波数値を含む最低周波数に基づいて前記ターゲット位置に対応する第１の真のピーク位置を選択する；

前記第１ピークが前記第１の真のピーク位置として選択された場合：
ｂ．前記予め設定されたドップラーシフト、前記第１ピーク、およびナイキスト周波数に基づいて第２の真のピーク位置を推定する。；および、
ｃ．前記第２の真のピーク位置との近接性に基づいて前記第３ピークと前記第４ピークの間で選択を行い、ターゲット位置を決定する；

第３ピークが第１の真のピーク位置として選択された場合：
ｄ．前記予め設定されたドップラーシフト、前記第３ピーク、および前記ナイキスト周波数に基づいて第２の真のピーク位置を推定する。；
ｅ．前記第２の真のピーク位置との近接性に基づいて前記第２ピークと前記第１ピークの間で選択を行い、前記ターゲット位置を決定する。

本発明の一態様の方法において、さらに下記を含む。
少なくとも１つのアップチャープ周波数、および少なくとも１つのダウンチャープ周波数を、１つまたは複数のリターン信号と混合することにより、周波数領域におけるベースバンド信号を生成する。ここで、前記少なくとも１つのダウンチャープ周波数は、前記相対運動に比例して時間的に遅延する。

本発明の一態様の方法において、さらに下記を含む。
前記ベースバンド信号は、前記第１ピークのセットと前記第２ピークのセットを含む。

本開示による本発明の他の態様は、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムに関するもので、以下の構成を備える。
光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムであって、
同ＬＩＤＡＲシステムの視野内のターゲットに向けて少なくとも１つのアップチャープ周波数、および少なくとも１つのダウンチャープ周波数を含む１つまたは複数の光ビームを送信し、前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づく１つまたは複数のリターン信号を受信する、下記要件を具備する光スキャナと、
前記１つまたは複数のリターン信号は、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって、少なくとも１つのアップチャープ周波数からシフトした変位アップチャープ周波数と、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって少なくとも１つのダウンチャープ周波数からシフトした変位ダウンチャープ周波数とを含み、前記変位アップチャープ周波数および前記変位ダウンチャープ周波数は、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのアップチャープ周波数に関連した第１のピークセットと、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのダウンチャープ周波数に関連した第２のピークセットとを生成する。；

前記光スキャナに連携して前記リターン信号から、ＬＩＤＡＲターゲット距離に対応する周波数を含む時間領域のベースバンド信号を生成する光学処理装置と、；

前記光学処理装置に連携する信号処理装置であって、プロセッサと、このプロセッサによって実行されると、前記第１ピークのセットおよび前記第２ピークのセットを使用して前記ターゲット位置を決定するように前記ＬＩＤＡＲシステムを動作させる命令を格納するメモリとを含む、信号処理装置と、；
を備える。

本開示による本発明の他の態様は、非一時的なコンピュータ可読媒体に関するもので、以下の構成を備える。
非一時的なコンピュータ可読媒体であって、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システム内のプロセッサによって実行されると、前記ＬＩＤＡＲシステムに下記ａ～ｃを実行させる命令を含む、コンピュータ可読媒体。：
ａ．前記光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの視野内のターゲットに向けて、少なくとも１つのアップチャープ周波数、および少なくとも１つのダウンチャープ周波数を含む１つまたは複数の光ビームを送信する。；
ｂ．前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づく１つまたは複数のリターン信号を受信する。
ここで、前記１つまたは複数のリターン信号は、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって、少なくとも１つのアップチャープ周波数からシフトした変位アップチャープ周波数と、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって少なくとも１つのダウンチャープ周波数からシフトした変位ダウンチャープ周波数とを含み、前記変位アップチャープ周波数および前記変位ダウンチャープ周波数は、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのアップチャープ周波数に関連した第１のピークセットと、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのダウンチャープ周波数に関連した第２のピークセットとを生成する。；および
ｃ．前記第１のピークセットおよび前記第２のピークセットを使用して前記ターゲット位置を決定する。

本発明の種々の態様を明確にするために、後述の詳細な説明（実施形態）で参照される図面を示す。なお図中の同一の符号は同一の要素である。

本発明の実施形態によるＬＩＤＡＲシステムを示すブロック図である。

本発明の実施形態によるＬＩＤＡＲ波形の一例を示す時間－周波数図である。

本発明の実施形態によるＬＩＤＡＲシステムを示すブロック図である。

本発明の実施形態によるＬＩＤＡＲシステムの電気光学系を示すブロック図である。

本発明の実施形態による信号処理システムを示すブロック図である。

本発明の実施形態による、ターゲットに対する信号ピークを示す信号強度－周波数図である。

本発明の実施形態による、ターゲットに対する信号ピークを示す信号強度－周波数図である。

本発明の実施形態によるＬＩＤＡＲ波形の一例を示す時間－周波数図である。

本発明の実施形態による周波数範囲を示す信号強度－周波数図である。

本発明の実施形態による、ピーク選択のための信号処理装置の一例を示すブロック図である。

本発明の実施形態による周波数範囲を示す信号強度－周波数図である。

本発明の実施形態による周波数範囲を示す信号強度－周波数図である。

本発明の実施形態によるピーク選択のための方法を示すフローチャートである。

本発明の実施形態によるピーク選択のための方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態による、ドップラーシフトに起因するゴーストを自動的に低減するためのＬＩＤＡＲシステムおよびその方法について説明する。
本発明の実施形態におけるＬＩＤＡＲシステムは、輸送、製造、計測、医療、仮想現実（バーチャル・リアリティ）、拡張現実（ＡＲ）、セキュリティシステムなど、任意のセンシング市場において実施することができるが、これらに限定されるものではない。その他、実施形態で説明されるＬＩＤＡＲシステムは、自動運転支援システムや自動運転車の空間認識を支援する周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）デバイスのフロントエンドの一部として実装される。

ここで説明される実施形態のＬＩＤＡＲシステムは、コヒーレントスキャン技術を使用して、ターゲットから返ってくる信号（リターン信号）を検出し、コヒーレントヘテロダイン信号（異なる周波数の信号同士を組み合わせたもの）を生成する。そして、この信号から、ターゲットの距離と速度情報を取得することができる。
このような信号（１つまたは複数の信号）は、周波数のアップスイープ（アップチャープ）と周波数のダウンスイープ（ダウンチャープ）を含むことがある。これらは、単一の光源から出力される場合も、別々の光源から出力される場合もある（つまりアップスイープを出力する光源と、ダウンスイープを出力する光源が異なる場合もある。）。その結果、アップチャープによる周波数ピークとダウンチャープによる周波数ピークの２つの異なるピークをターゲットに関連付け、ターゲットの距離と速度を決定するために使用することができる。
ただし、このようなＬＩＤＡＲシステムでは信号を処理するときに、ピークイメージが発生する場合がある。これらのピークイメージを使用してターゲットを検出すると、これがターゲットの存在しない場所でターゲットが検出する原因となることがある。このような現象は「ゴースト」と呼ばれることもある。
本実施形態の技術によれば、上昇（アップ）および下降（ダウン）のスイープ／チャープに位相変調を導入することにより、上記の問題に対処することができる。これにより、ＬＩＤＡＲシステムは、予想されるピーク形状とピークやピークイメージとを照合し、ピーク（たとえば真のピーク）とピークイメージとを区別することができる。なお、ここでいうピークイメージは、「イメージピーク」と称することもある。

図１は、一実施態様によるＬＩＤＡＲシステム１００を示している。
ＬＩＤＡＲシステム１００は、多数の構成要素のいずれか１つまたは複数を含むが、図１に示すよりも少ない構成要素または追加の構成要素を含んでもよい。図１に示すように、ＬＩＤＡＲシステム１００は、フォトニクスチップ上に実装された光学回路１０１を有する。光学回路１０１には、能動光学構成要素と受動光学構成要素との組み合わせが含まれている。いくつかの例では、能動光学構成要素は、異なる波長の光ビームを有し、１つ以上の光増幅器、１つ以上の光検出器などを含んでいる。

自由空間光学系１１５は、光信号を伝送し、能動光回路の適切な入力／出力ポートに光信号をルーティングして操作するための１つ以上の光導波路を含む。自由空間光学系１１５にはまた、タップ、波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）、スプリッタ／コンバイナ、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、コリメータ、カプラなどの１以上の光学構成要素が含まれている。一態様では、自由空間光学系１１５には、偏光状態を変換し、受信した偏光を、例えば、ＰＢＳを使用して光検出器に導くための構成要素が含まれている。また、自由空間光学系１１５には、異なる周波数を有する光ビームを軸（例：高速軸）に沿って異なる角度で偏向させる回折素子がさらに含まれる場合がある。

本実施形態のＬＩＤＡＲシステム１００は、１つ以上のスキャニングミラーを有する光スキャナ１０２を備えている。これらのスキャニングミラーは、スキャニングパターンに従って環境をスキャンする光信号を誘導するために、回折素子の高速軸に直交または実質的に直交する軸（例．低速軸）に沿って回転可能になっている。例えば、スキャニングミラーは、１つ以上のガルバノメータによって回転可能である。
光スキャナ１０２はまた、環境内の任意の物体に反射した、リターン光ビームを収集し、これを光学回路１０１の光回路構成要素に戻すように導く。例えば、リターン光ビームは、偏光ビームスプリッタによって光検出器に向けられる。なお、光スキャナ１０２には、ミラーやガルバノメータに加えて、１／４波長板、レンズ、反射防止コーティングされた光学窓などが含まれる場合がある。

ＬＩＤＡＲシステム１００には、光学回路１０１および光スキャナ１０２を制御およびサポートするために、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０が設けられている。ＬＩＤＡＲ制御装置１１０には、ＬＩＤＡＲシステム１００に必要な処理装置が含まれている。
一態様では、処理装置は、マイクロプロセッサ、中央処理装置などの１つ以上の汎用処理装置であり、具体的には、複合命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ）マイクロプロセッサ、縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサ、超長命令語（ＶＬＩＷ）マイクロプロセッサ、または他の命令セットを実装するプロセッサ、または命令セットの組み合わせを実装するプロセッサである。
また、上記処理装置は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：現場プログラム可能ゲートアレイ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、ネットワークプロセッサ等の特殊用途処理装置の１つ以上であってもよい。

一態様では、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０には、ＤＳＰなどの信号処理ユニット１１２が設けられる。これにより、 ＬＩＤＡＲ制御装置１１０は、光学ドライバ１０３を制御するためのデジタル制御信号を出力する。そのデジタル制御信号は、信号変換ユニット１０６を介してアナログ信号に変換される。例えば、信号変換ユニット１０６には、デジタル／アナログ変換器が含まれる。
光学ドライバ１０３は、光学回路１０１の能動光学構成要素に駆動信号を供給し、レーザや増幅器などの光源を駆動する。一態様では、複数の光源を駆動するために、複数の光学ドライバ１０３および信号変換ユニット１０６を設けてもよい。

ＬＩＤＡＲ制御装置１１０はまた、光スキャナ１０２に対してデジタル制御信号を出力するように構成されている。モーション制御装置１０５は、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０から受信した制御信号に基づいて、光スキャナ１０２のガルバノメータを制御することができる。具体的には、デジタル／アナログ変換器を使用して、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０からの座標ルーティング情報を、光スキャナ１０２のガルバノメータによって処理可能な信号に変換することができる。
一態様では、モーション制御装置１０５は、光スキャナ１０２の構成要素の位置または動作に関する情報をＬＩＤＡＲ制御装置１１０に送り返すこともできる。具体的には、アナログ／デジタル変換器を使用して、ガルバノメータの位置に関する情報をＬＩＤＡＲ制御装置１１０が処理可能な信号に順次変換することができる。

ＬＩＤＡＲ制御装置１１０は、さらに、入力されたデジタル信号を解析するように構成されている。これに関連して、ＬＩＤＡＲシステム１００には、光学回路１０１によって受信された１つ以上のビームを測定するための光受信器１０４が設けられている。具体的には、光受信器１０４としての基準ビーム受信器は、能動光学構成要素からの基準ビームの振幅を測定し、アナログ／デジタル変換器により同基準ビーム受信器からの信号を、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０によって処理可能な信号に変換する。
また、光受信器１０４としてのターゲット受信器は、ビート周波数変調光信号の形でターゲットの距離と速度に関する情報を搬送する光信号を計測する。この場合、光信号の反射ビームは、ローカルオシレータの第２の信号（ローカルコピー）と混合されてもよい。光受信器１０４には、ターゲット受信器からの信号をＬＩＤＡＲ制御装置１１０によって処理可能な信号に変換する高速アナログ／デジタル変換器を設けることができる。
一態様では、光受信器１０４からの信号は、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０に受信される前に、信号調整ユニット１０７による信号調整の対象となり得る。例えば、光受信器１０４からの信号は、リターン信号の増幅のために信号調整ユニット１０７のオペアンプに供給され、そのオペアンプによって増幅された信号がＬＩＤＡＲ制御装置１１０に供給されるようにしてもよい。

一部のアプリケーションでは、ＬＩＤＡＲシステム１００には、環境の画像をキャプチャするように構成された１つ以上の撮像装置１０８、同システムの地理的位置を提供するように構成された全地球測位システム（ＧＰＳ）１０９、または他のセンサ入力を追加的に設けることもできる。
また、ＬＩＤＡＲシステム１００には画像処理装置１１４を設けることができる。この場合、同画像処理装置１１４は、撮像装置１０８および全地球測位システム（ＧＰＳ）１０９から画像および地理的位置を受信し、画像および位置またはそれに関連する情報を、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０またはＬＩＤＡＲシステム１００に接続された他のシステムに送信するように構成することができる。

いくつかの実施例による動作では、ＬＩＤＡＲシステム１００は、非縮退光学光源を用いて２次元で距離および速度を同時に測定するように構成される。この機能により、周囲環境の距離、速度、方位角および仰角について遠距離測定がリアルタイムで可能になる。

いくつかの例では、スキャンプロセスは、光学ドライバ１０３およびＬＩＤＡＲ制御装置１１０から開始される。ＬＩＤＡＲ制御装置１１０は、光学ドライバ１０３に１つ以上の光ビームをそれぞれ変調するように指示し、これらの変調信号は光学回路１０１の受動光学回路を通って自由空間光学系１１５のコリメータに伝送される。同コリメータは、上記変調信号を光スキャナ１０２に誘導し、光スキャナ１０２はモーション制御装置１０５で定義され事前にプログラムされたパターンで環境をスキャンする。光学回路１０１には、光が光学回路１０１を出る際に光の偏光状態を変換する偏光波長板（ＰＷＰ）を設けてもよい。一例として偏光波板は１／４波板または１／２波板を採用することができる。
偏光された光ビームの一部は、光学回路１０１に戻るように反射される場合もある。例えば、ＬＩＤＡＲシステム１００で使用されるレンズ系またはコリメート系は、自然な反射特性または反射コーティングを有する場合があり、これにより光ビームの一部が光学回路１０１に反射される

環境から反射された光信号は、光学回路１０１を通して受信器（光受信器１０４）に送られる。このとき、光の偏光状態は変換されているため、光学回路１０１に反射して戻ってきた偏光光の一部とともに偏光ビームスプリッタで反射される。その結果、反射された光信号は、光源と同じ光ファイバまたは導波路には戻らず、それぞれ別の光受信器に反射される。これらの信号は互いに干渉し、合成された信号を生成する。
ターゲットから戻ってくる各ビーム信号は、時間シフトされた波形を生成し、これら２つの波形間の時間的位相差によって光受信器（光検出器）で計測されるビート周波数が生成される。
そして、その混合された信号は光受信器１０４に反射させることができる。

光受信器１０４で受信したアナログ信号は、ＡＤＣ（アナログ／デジタル変換器）によりデジタル信号に変換される。次いで、同デジタル信号は、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０に送信される。
同装置の信号処理ユニット１１２は、同デジタル信号を受信しそれらを処理する。
一態様では、信号処理ユニット１１２は、モーション制御装置１０５およびガルバノメータ（図示されない）から位置データを受信し、画像処理装置１１４から画像データを受信する。これにより、信号処理ユニット１１２は、光スキャナ１０２が追加ポイントをスキャンする際に、環境内のポイントの距離と速度に関する情報を有する３Ｄポイントクラウドを生成することができる。
信号処理ユニット１１２はまた、３Ｄポイントクラウドを画像データと重ね合わせて、周囲の物体の速度および距離を決定する場合もある。
ＬＩＤＡＲ制御装置１１０はさらに衛星ベースのナビゲーション位置データを処理して正確な全地球的位置情報を提供する場合もある。

図２は、一実施形態において、ＬＩＤＡＲシステム１００のようなＬＩＤＡＲシステムがターゲット環境をスキャンするために使用可能なＦＭＣＷスキャニング信号２０１の時間－周波数図２００である。この例において、ｆ_ＦＭ（ｔ）と表示されたスキャニング信号２０１は、チャープ帯域幅Δｆ_Ｃおよびチャープ周期Ｔ_Ｃを持つ鋸歯状波形（鋸歯「チャープ」）である。
鋸歯の傾きは、ｋ＝（Δｆ_Ｃ／Ｔ_Ｃ）である。
図２にはまた、一実施形態におけるターゲットリターン信号２０２（リターン信号）が示される。ｆ_ＦＭ（ｔ－Δｔ）で示されるターゲットリターン信号２０２は、スキャニング信号２０１の時間遅延バージョンであり、Δｔは、スキャニング信号２０１によって照射されたターゲットとの間の往復時間である。この往復時間は Δｔ＝２Ｒ／ｖ で与えられる。ここで、Ｒ はターゲットの距離、ｖ は光ビームの速度である光速ｃである。
したがって、同ターゲットの距離Ｒ は、Ｒ＝ｃ（Δｔ／２） として計算できる。
リターン信号２０２がスキャニング信号と光学的に混合されると、距離依存の差周波数（「ビート周波数」）Δｆ_Ｒ（ｔ）が生成される。ビート周波数Δｆ_Ｒ（ｔ）は、鋸歯の傾きｋによって時間遅延Δｔと線形の関係にある。
つまり、Δｆ_Ｒ（ｔ）＝ｋΔｔとなる。ターゲット距離ＲはΔｔに比例するため、ターゲット距離ＲはＲ＝（ｃ／２）（Δｆ_Ｒ（ｔ）／ｋ）として計算することができる。すなわち、距離Ｒはビート周波数Δｆ_Ｒ（ｔ）と線形の関係にある。
ビート周波数Δｆ_Ｒ（ｔ）は、例えば、ＬＩＤＡＲシステム１００の光受信器１０４でアナログ信号として生成される。このビート周波数は、例えば、ＬＩＤＡＲシステム１００の信号調整ユニット１０７内のアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）によってデジタル化される。このようにしてデジタル化されたビート周波数信号は、ＬＩＤＡＲシステム１００内の信号処理ユニット（例：信号処理ユニット１１２）でデジタル処理される。
ただし、ターゲットがＬＩＤＡＲシステム１００に対して相対速度を有する場合、ターゲットリターン信号２０２には一般に周波数オフセット（ドップラーシフト）が含まれることに注意する必要がある。ドップラーシフトは別途検出されてリターン信号の周波数を補正するために使用されるため、図２では簡略化と説明の容易化のためドップラーシフトは表示されていない。
また、ＡＤＣのサンプリング周波数は、エイリアシングを発生させずにシステムで処理可能な最高のビート周波数に決定されることに注意する必要がある。一般的に処理可能な最高周波数はサンプリング周波数の半分（すなわち「ナイキスト限界」）である。例えば、限定はしないが、ＡＤＣのサンプリング周波数が１ギガヘルツである場合、エイリアシングなしで処理できる最高ビート周波数（ΔｆＲ_ｍａｘ）は５００メガヘルツである。この限界は、システムの最大ターゲット距離Ｒ_ｍａｘ＝（ｃ／２）（ΔｆＲ_ｍａｘ／ｋ）で決まり、これは鋸歯の傾きｋを変更することによって調整することができる。
一例では、ＡＤＣからのデータサンプルは連続的であってもよいが、後述する後続のデジタル処理は、ＬＩＤＡＲシステム１００の所定の周期性に関連付けることができる「時間セグメント」に分割することができる。例えば、限定はしないが、時間セグメントは、チャープ周期Ｔ_Ｃの数、または前述の光スキャナによる方位角方向の回転数に対応する。

図３Ａは、一実施形態によるＦＭＣＷ－ＬＩＤＡＲシステム３００を示すブロック図である。ＬＩＤＡＲシステム３００は、ＦＭＣＷ（周波数変調連続波）赤外線（ＩＲ）光ビーム３０４を送信し、光スキャナ３０１の視野（ＦＯＶ）内のターゲット３１２などから光ビーム３０４の反射によるリターン信号３１３を受信する光スキャナ３０１を備える。
ＬＩＤＡＲシステム３００はまた、リターン信号３１３から時間領域でＬＩＤＡＲターゲット距離に応じた周波数を含むベースバンド信号３１４を生成する光学処理装置３０２を備える。光学処理装置３０２には、ＬＩＤＡＲシステム１００で説明した自由空間光学系１１５、光学回路１０１、光学ドライバ１０３および光受信器１０４等の構成要素が含まれる場合がある。
ＬＩＤＡＲシステム３００はさらに、信号処理装置３０３を備える。この信号処理装置３０３は、ベースバンド信号３１４のエネルギーを周波数領域で計測し、このエネルギー計測値をＬＩＤＡＲシステムノイズの推定値と比較して、周波数領域の信号ピークが検出ターゲットを示す尤度を決定するものである。信号処理装置３０３には、ＬＩＤＡＲシステム１００における信号変換ユニット１０６、信号調整ユニット１０７、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０および信号処理ユニット１１２等の構成要素が含まれる場合がある。

図３Ｂは、一実施形態によるＬＩＤＡＲシステムの電気光学系３５０の一例を示すブロック図である。電気光学系３５０は、図１で説明した光スキャナ１０２と同様な光スキャナ３０１を備える。電気光学系３５０にはまた、上記のように、ＬＩＤＡＲシステム１００で説明した自由空間光学系１１５、光学回路１０１、光学ドライバ１０３および光受信器１０４等の構成要素を含む光学処理装置３０２が含まれる。

光学処理装置３０２には、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）光ビーム３０４を生成するための光源３０５が設けられる。光源３０５からの光ビーム３０４は光カプラ３０６に向けられ、光ビーム３０４の一部が偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３０７に送られる。光ビーム３０４のサンプル３０８（基準ビーム）は、光カプラ３０６から光検出器（ＰＤ）３０９に送られる。
ＰＢＳ３０７は、光ビーム３０４を偏光させて光スキャナ３０１に向けるように設定される。光スキャナ３０１は、電気光学系３５０の筐体３２０内でＬＩＤＡＲウィンドウ３１１の視野（ＦＯＶ）３１０をカバーする方位角および仰角の範囲で、光ビーム３０４を用いてターゲット環境をスキャンするように設定される。なお図３Ｂでは説明の簡略化のため方位角スキャンのみが示されている。

図３Ｂに示すように、光ビーム３０４は、所定の方位角（または角度範囲）で、ＬＩＤＡＲウィンドウ３１１を通過し、ターゲット３１２に照射される。ターゲット３１２からのリターン信号３１３は、ＬＩＤＡＲウィンドウ３１１を通過し、光スキャナ３０１によってＰＢＳ３０７に戻される。

リターン信号３１３は、ターゲット３１２からの反射により光ビーム３０４とは異なる偏光をもってＰＢＳ３０７を通して光検出器（ＰＤ）３０９に導かれる。光検出器（ＰＤ）３０９では、リターン信号３１３が光ビーム３０４のローカルサンプル３０８と光学的に混合され、時間領域で距離依存ベースバンド信号３１４が生成される。この距離依存ベースバンド信号３１４は、光ビーム３０４のローカルサンプル３０８とリターン信号３１３との間の周波数差対時間（すなわち、Δｆ_Ｒ（ｔ））である。
距離依存ベースバンド信号３１４は、周波数領域であってもよく、少なくとも１つのアップチャープ周波数および少なくとも１つのダウンチャープ周波数を、リターン信号３１３と混合することによって生成され得る。少なくとも１つのダウンチャープ周波数は、ターゲットとＬＩＤＡＲシステムの少なくとも一方の相対運動に比例して時間的に遅延するようにしてもよい。

図４は、ベースバンド信号３１４を処理する信号処理装置３０３の一実施形態を示す詳細なブロック図である。前述したように、信号処理装置３０３には、ＬＩＤＡＲシステム１００の信号変換ユニット１０６、信号調整ユニット１０７、ＬＩＤＡＲ制御装置１１０、および信号処理ユニット１１２等の構成要素が含まれる場合がある。

信号処理装置３０３は、アナログ－デジタル変換器（ＡＤＣ）４０１、時間領域信号プロセッサ４０２、ブロックサンプラ４０３、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）プロセッサ４０４、周波数領域信号プロセッサ４０５、およびピーク検索プロセッサ４０６を備える。信号処理装置３０３の各構成ブロックは、たとえばハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアを組み合わせて実装することができる。

図４では、時間領域で連続したアナログ信号であるベースバンド信号３１４がＡＤＣ４０１によってサンプリングされ、一連の時間領域サンプル３１５が生成される。時間領域サンプル３１５は、時間領域信号プロセッサ４０２によって処理され、さらなる処理のために調整される。例えば時間領域信号プロセッサ４０２は、望ましくない信号の成分を取り除くか、後続の処理に適した形にするために、重み付けやフィルタリングを適用することがある。そして、時間領域信号プロセッサ４０２の出力信号３１６がブロックサンプラ４０３に送信される。
ブロックサンプラ４０３は、時間領域サンプル３１５の出力信号３１６をＮ個のサンプル３１７（Ｎは１より大きい整数）のグループに分け、ＤＦＴプロセッサ４０４に送信する。ＤＦＴプロセッサ４０４は、Ｎ個の時間領域サンプル３１７のグループを、ベースバンド信号３１４の帯域幅をカバーする周波数領域のＮ個の周波数ビンまたはサブバンド３１８に変換する。Ｎ個のサブバンド３１８は、周波数領域信号プロセッサ４０５に送られて、さらなる処理のために調整される。たとえば、周波数領域信号プロセッサ４０５は、ノイズ低減のためにサブバンド３１８を再サンプリングおよび／または平均化する場合がある。また、周波数領域信号プロセッサ４０５は、後述するように、信号統計量やシステムノイズ統計量を計算する場合もある。その後、処理されたサブバンド３１９がピーク検索プロセッサ４０６に送られ、ＬＩＤＡＲシステム３００の視野内のターゲットを表す信号ピークが検索されることになる。

図５は、一実施形態における複数のターゲットの信号ピークを示す信号強度－周波数図５００の例である。
ＬＩＤＡＲシステム（例：ＦＭＣＷ ＬＩＤＡＲシステム）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの距離と速度を決定するために、アップチャープとダウンチャープの周波数変調（ここではアップスイープとダウンスイープとも称する。）を生成することができる。
一例として、単一の光源によりアップチャープとダウンチャープの両方を生成することができ、また、他の例としてＬＩＤＡＲシステムにアップチャープを含む信号を生成する光源と、ダウンチャープを含む信号を生成する別の光源を設けることができる。
アップチャープおよびダウンチャープからのリターン信号に対応して生成されたビート周波数（すなわちピーク周波数）を使用することで、信号処理装置は、ターゲットの距離および／または速度の１つ以上を決定することができる。例えば、一実施形態による信号処理ユニット１１２は、それぞれのピークに対応する複数の周波数を使用してＬＩＤＡＲシステムからの距離を計算することにより、ターゲットの距離を決定するように設定される。前述したように、信号処理ユニット１１２は、少なくとも１つのアップチャープ周波数と少なくとも１つのダウンチャープ周波数を、１つ以上のリターン信号と混合することによって、周波数領域のベースバンド信号を生成することができる。ここで、少なくとも１つのダウンチャープ周波数は、ターゲットおよび／またはＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動に比例して時間的に遅延するようにしてもよい。ベースバンド信号には、ピーク５０５Ａ、５０５Ｂ、５１０Ａ、および５１０Ｂが含まれることがあり、また、追加のピーク（図５には示されていない）が含まれることがある。

一実施形態による信号処理ユニット１１２は、ピークに対応する複数の周波数の差を使用して、ターゲットの速度を決定するように設定され得る。ただし、図５に示すように、ベースバンド信号にイメージピーク（「ミラーイメージ」、「イメージゴースト」などと称することもある。）が存在する状況が生じる場合がある。これにより、ＬＩＤＡＲシステムは、望ましい「真の」ターゲットやピーク（「真のイメージ」または「真のピーク」とも称する。）ではなく、誤った（または「偽の」）ターゲットを検出することがある。

図５に示すように、信号強度－周波数図５００には、ピーク５０５Ａ、ピーク５０５Ｂ、ピーク５１０Ａ、およびピーク５１０Ｂが含まれる。周波数０（例：０ヘルツ、０テラヘルツなど）も信号強度－周波数図５００に示されている。ピーク５０５Ａ、５０５Ｂ、５１０Ａ、および５１０Ｂは、ＬＩＤＡＲシステムの信号処理ユニット（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）によって処理および／または解析されるベースバンド信号に存在する場合がある。これについて以下で詳細に説明する。

ピーク５０５Ｂは、ピーク５０５Ａの鏡像である場合がある。例えば、ピーク５０５Ｂは、周波数０を挟んで反転され、ピーク５０５Ａと同じ特性（例：同じ曲率または形状）を共有している。ピーク５０５Ｂは、ピークイメージまたはイメージピークとも称する場合がある。ピーク５０５Ｂは、ピーク５０５Ａに共役対称であり、その逆もまた同様である。
ピーク５１０Ｂは、ピーク５１０Ａの鏡像である場合がある。例えば、ピーク５１０Ｂは、周波数０を挟んで反転され、ピーク５１０Ａと同じ特性（例：同じ曲率または形状）を共有している。ピーク５１０Ｂも、ピークイメージまたはイメージピークと称することがある。ピーク５１０Ｂは、ピーク５１０Ａに共役対称であり、その逆もまた同様である。
一部の想定において、ピーク５０５Ａは、ターゲットの位置（信号強度－周波数図５００の実線の垂直線で示される）から周波数方向に上方にシフトされる。ピーク５０５Ａは、アップシフトされたピーク、ドップラーシフトされたピーク、またはＦ_ｕｐと称することがある。ピーク５１０Ａは、ターゲットの位置（信号強度－周波数図５００の実線の垂直線で示される）から周波数方向に下方にシフトされる。ピーク５１０Ａは、ダウンシフトされたピーク、ドップラーシフトされたピーク、またはＦ_ｄｎと称することがある。
ピークのシフトは、ＬＩＤＡＲシステム（例：ＦＭＣＷまたは類似のＬＩＤＡＲシステム）のターゲットおよび／またはセンサの一つ以上の移動により生じ得る。例えば、ターゲットが移動している場合、ＬＩＤＡＲセンサ（例：図１に示される光学スキャナ１０２および／または光学回路１０１など）を含むデバイス（例：車両、スマートフォンなど）が移動している場合、または同ターゲットと同デバイスが特定の地点に対して相対的に移動している場合がある。

ピーク５０５Ａが周波数方向の上方に（アップシフト）にシフトされたため、ピーク５０５Ｂ（ピークイメージ）は対応する負の周波数に位置している。例えば、ピーク５０５Ａが周波数Ｊにシフトされた場合、ピーク５０５Ｂは周波数－Ｊに位置することになる。
また、ピーク５１０Ａが周波数方向の下方に（ダウンシフト）にシフトされたため、ピーク５１０Ｂ（ピークイメージ）は対応する正の周波数に位置している。
ピーク５０５Ｂは－Ｆ_ｕｐと称することがあり、ピーク５１０Ｂは－Ｆ_ｄｎと称することがある。
一部の実施形態では、ピーク５０５Ａ（および対応するピーク５０５Ｂ）はアップチャープ信号（例：特定のターゲットからのアップチャープ信号）に対応し、５１０Ａ（および対応するピーク５１０Ｂ）はダウンチャープ信号に対応する場合がある。他の実施形態では、ピーク５０５Ａ（および対応するピーク５０５Ｂ）はダウンチャープ信号に対応し、５１０Ａ（および対応するピーク５１０Ｂ）はアップチャープ信号（例：特定のターゲットからのダウンチャープ信号）に対応する場合がある。

一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示されたＬＩＤＡＲシステム１００の信号処理ユニット１１２）は、ピーク５０５Ａおよびピーク５０５Ｂの周りの周波数ビンのセットを決定（算出）することができる。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク５０５Ａの周りの第１のグループ／ビンの周波数（例：ピーク５０５Ａよりも高い周波数と低い周波数を含む周波数のグループ）と、ピーク５０５Ｂの周りの第２のグループ／ビンの周波数（例：ピーク５０５Ｂよりも高い周波数と低い周波数を含む周波数のグループ）とを選択することができる。第２のグループ／ビンの周波数には、第１のビン／グループの周波数の正の周波数値に対応する負の周波数値が含まれることがある。
ＬＩＤＡＲシステムはまた、ピーク５１０Ａおよびピーク５１０Ｂの周りの周波数ビンのセットを決定することができる。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク５１０Ａの周りの第３のグループ／ビンの周波数（例：ピーク５１０Ａよりも高い周波数と低い周波数を含む周波数のグループ）と、ピーク５１０Ｂの周りの第４のグループ／ビンの周波数（例：ピーク５１０Ｂよりも高い周波数と低い周波数を含む周波数のグループ）とを選択することができる。第４のグループ／ビンの周波数には、第３のビン／グループの周波数の負の周波数値に対応する正の周波数値が含まれることがある。

一部の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示されたＬＩＤＡＲシステム１００の信号処理ユニット１１２）はピーク５０５Ａを選択することができる。例えば、ターゲットが近い範囲にある場合に（例：ＬＩＤＡＲの第１の閾値範囲内）、最高周波数のピーク（例：ピーク５０５Ａ）がピークイメージではなく、ターゲットに対応する真のピークと判断され、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）によって選択されることがある。
このように信号処理ユニット１１２は、発生しているゴーストのタイプ（例：近距離ゴーストまたは遠距離ゴースト）に基づいてピーク５０５Ａを選択するように構成される。したがって、ＬＩＤＡＲ（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）は、ターゲットまでの距離または間隔を決定する際に、ピーク５０５Ａを使用すべきであることを決定することができる。さらに、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）がピーク５０５Ａを真のピーク（ピークイメージではない）と決定することで、ＬＩＤＡＲシステムは、ピーク５０５Ｂ（ピーク５０５Ａの負の周波数を有する）がピークイメージであることも決定することもできる。

前述したように、実施形態のＬＩＤＡＲシステムでは、ピークイメージ（例：ピーク５０５Ｂおよびピーク５１０Ｂなど）が存在する状況も生じうる。例えば、ハードウェアや計算リソースのために、ビート信号が実際のサンプリングを経て周波数ピークが正とみなされることがある。
しかしながら、ターゲットがより近距離にある場合（例：ＬＩＤＡＲシステムの第１の閾値範囲内など）、負のドップラーシフトによりビート周波数ピークが負になることがある。例えば、ダウンシフトにより、ピーク５１０Ａは負の周波数をもっている。
従来のシステムでは、本開示の実施形態とは対照的であるが、ピーク５１０Ａの代わりにピーク５１０Ｂが選択され、ターゲットの位置を特定する際に問題が発生する場合がある。
例えば、ピーク５０５Ａとピーク５１０Ａが使用される場合、ターゲットの位置は次のように決定される：（Ｆ_ｕｐ－Ｆ_ｄｎ）／２。したがって、ターゲット（真のターゲット位置）はピーク５０５Ａとピーク５１０Ａの中間に向かって決定される。
これに対し、ピーク５０５Ａとピーク５１０Ｂが使用される場合、ターゲットの位置（ゴーストまたはゴーストターゲットの位置）は次のように決定される：（Ｆ_ｕｐ＋Ｆ_ｄｎ）／２。したがって、ゴーストターゲット（破線点線の垂直線で示される）はピーク５０５Ａとピーク５１０Ｂの中間に検出される。

図５に示すように、ピーク５０５Ａおよび５１０Ａは、ピーク形状またはスペクトル形状と称する形状を有している。ピーク５０５Ａおよび５１０Ａのスペクトル形状は、以下で詳しく説明するように、アップチャープおよびダウンチャープの位相変調によって引き起こす（若しくは作成する、生成するなど）ことができる。このようなアップチャープおよびダウンチャープの位相変調は、光スキャナ（例：図１に示された光スキャナ１０２）によって実行することができる。ピーク５０５Ｂおよび５１０Ｂがそれぞれピーク５０５Ａおよび５０５Ｂの鏡像であり、ピーク５０５Ｂおよび５１０Ｂの形状もピーク５０５Ａおよび５１０Ａの形状の鏡像である。
一部の実施形態によれば、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）は、アップチャープおよびダウンチャープに位相変調を追加するのではなく、アップチャープおよびダウンチャープの固有の位相不整合を推定して、ピーク５０５Ａ、５０５Ｂ、５１０Ａ、および５１０Ｂの形状を決定することができる。

一部の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された光学スキャナ１０２）は、アップチャープおよびダウンチャープに位相変調を導入することができる。これらの位相変調は、非線形位相変調、非線形性、位相非線形性などと称することもある。
この場合、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）はまた、前述したように、ピーク５０５ＡをＦ_ｔｒｕｅ（例：第１ピーク）として選択することができる。
ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）はまた、ピーク５１０Ａに基づく第１の距離推定値と、ピーク５１０Ｂに基づく第２の距離推定値を決定することができる。ピーク５１０Ａに対する第１の距離推定値を決定する際には（例：計算、算出、取得など）、式（Ｆ_ｕｐ－Ｆ_ｄｎ）／２を使用することができ、ピーク５１０Ｂに対する第２の距離推定を決定する際には、式（Ｆ_ｕｐ＋Ｆ_ｄｎ）／２を使用することができる。

一部の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）は、ピーク５１０Ａに対する第１のスペクトル推定値５２０と、ピーク５１０Ｂに対する第２のスペクトル推定値５２５を決定することができる。
例えば、第１のスペクトル推定値５２０は、第１の距離推定値および位相変調（例：ピーク５１０Ａに関連するチャープに導入されるか、または固有の位相非線形性）に基づいて決定することができる。
別の例では、第２のスペクトル推定値５２５は、第２の距離推定値および位相変調（例：ピーク５１０Ｂに関連するチャープに導入されるか、または固有の位相非線形性）に基づいて決定することができる。なお、本開示においてスペクトル推定値は、形状、ピーク形状などの推定値と称することもある。

一部の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、第１のスペクトル推定値５２０がピーク５１０Ａの形状と一致するかどうか、および第２のスペクトル推定値５２５がピーク５１０Ｂの形状と一致するかどうかを判断することができる。例えば、ＬＩＤＡＲシステムは、スペクトル推定値５２０（例：ピーク形状）がピーク５１０Ａの形状と最も近く一致し、スペクトル推定値５２５がピーク５１０Ｂの形状と一致しないことを判断することができる。これによりＬＩＤＡＲシステムはピーク５１０Ａを選択することができる。
前述したように、ピーク５０５Ａは既にＬＩＤＡＲシステムによって選択されている。このピーク５０５Ａ（例：第１ピーク）とピーク５１０Ａ（例：第２ピーク）とを使用することで、ＬＩＤＡＲシステムはターゲットの真の位置または正確な位置を算出することができる。このようにして、ＬＩＤＡＲシステムは近距離または至近距離のゴーストを軽減することができる。

一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、ピーク５０５Ａまたはピーク５０５Ｂのいずれかが同ＬＩＤＡＲシステムに設定された最小検出周波数セットに対する最大ドップラーシフト内にある場合に、ピーク５０５Ａまたはピーク５０５Ｂのいずれかを真のピークとして選択することができる。

ピーク５０５Ａが上記真のピークである場合、信号処理ユニット１１２は、ピーク５０５Ａおよびピーク５１０Ａに基づいて第１のターゲット距離推定値を演算（例：決定、算出、取得など）することができる。信号処理ユニット１１２は、第１のターゲット距離推定値と１つまたは複数の光ビームの位相非線形性を使用して、第１ピーク形状推定値を決定することもできる。
信号処理ユニット１１２は、ピーク５０５Ａおよびピーク５１０Ｂに基づいて第２のターゲット距離推定値を演算することもできる。信号処理ユニット１１２は、第２のターゲット距離推定値と上記光ビームの位相非線形性を使用して、第２ピーク形状推定値を決定することができる。
信号処理ユニット１１２はまた、第１ピーク形状推定値および第２ピーク形状推定値をピーク５１０Ａおよびピーク５１０Ｂと比較することができる。信号処理ユニット１１２は、第１ピーク形状推定値とピーク５１０Ａの相関が第２ピーク形状推定値とピーク５１０Ｂとの相関よりも高い場合、ピーク５１０Ａがターゲット位置に対応すると判断することができる。信号処理ユニット１１２は、第２ピーク形状推定値とピーク５１０Ｂの相関が第１ピーク形状推定値とピーク５１０Ａとの相関よりも高い場合、ピーク５１０Ｂがターゲット位置に対応すると判断することができる。

一実施形態では、ピーク５１０Ａが上記真のピークである場合、信号処理ユニット１１２は、ピーク５０５Ａおよびピーク５１０Ａに基づいて第１のターゲット距離推定値を演算し、第１のターゲット距離推定値と、１つまたは複数の光ビームの位相非線形性とを使用して、第３ピーク形状推定値を決定することができる。
信号処理ユニット１１２はまた、ピーク５０５Ｂおよびピーク５１０Ａに基づいて第２のターゲット距離推定値を演算し、第２のターゲット距離推定値と上記光ビームの位相非線形性を使用して、第４ピーク形状推定値を決定することができる。
信号処理ユニット１１２は、第３ピーク形状推定値および第４ピーク形状推定値をピーク５０５Ａおよびピーク５０５Ｂと比較することができる。第３ピーク形状推定値とピーク５０５Ａの相関が第４ピーク形状推定値とピーク５０５Ｂの相関よりも高い場合、信号処理ユニット１１２は、ピーク５０５Ａがターゲット位置に対応すると判断することができる。第４ピーク形状推定値とピーク５０５Ｂの相関が、第３ピーク形状推定値と５０５Ａよりも高い場合、信号処理ユニット１１２は、ピーク５０５Ｂがターゲット位置に対応すると判断することができる。

一実施形態では、信号処理ユニット１１２は、第１ピーク形状推定値をピーク５１０Ａと比較し、第２ピーク形状推定値をピーク５１０Ｂと比較することによって、第１ピーク形状推定値の比較を行うことができる。

一実施形態では、信号処理ユニット１１２は、第１ピーク形状推定値とピーク５１０Ａを相関させて相関値を設定し、その相関値が所定の閾値を超えるかどうかを判断することによって、第１ピーク形状推定値がピーク５１０Ａと一致するかどうかを決定することができる。

一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）は、ピーク５０５Ａまたはピーク５１０Ａのいずれかがナイキスト周波数に対する最大ドップラーシフト内にある場合、ピーク５０５Ａまたはピーク５１０Ａのどちらかを真のピークとして選択することができる。
ピーク５０５Ａが上記真のピークである場合、信号処理ユニット１１２は、ピーク５０５Ａおよびピーク５１０Ａに基づいて第１のターゲット距離推定値を演算（例：算出、決定、取得など）することができる。信号処理ユニット１１２は、第１のターゲット距離推定値と１つまたは複数の光ビームの位相非線形性を使用して、第１ピーク形状推定値を決定することができる。
信号処理ユニット１１２はまた、ピーク５０５Ａおよびピーク５１０Ｂに基づいて第２のターゲット距離推定値を演算し、第２のターゲット距離推定値と上記光ビームの位相非線形性を使用して、第２ピーク形状推定値を決定することができる。
そして、信号処理ユニット１１２は、第１ピーク形状推定値と第２ピーク形状推定値をそれぞれピーク５１０Ａおよびピーク５１０Ｂと比較することができる。
第１ピーク形状推定値とピーク５１０Ａの相関が、第２ピーク形状推定値とピーク５１０Ｂよりも高い場合、信号処理ユニット１１２は、ピーク５１０Ａがターゲット位置に対応すると判断することができる。第２ピーク形状推定値とピーク５１０Ｂの相関が、第１ピーク形状推定値とピーク５１０Ａよりも高い場合、信号処理ユニット１１２は、ピーク５１０Ｂがターゲット位置に対応すると判断することができる。この場合、真のピークは、ナイキスト周波数とピーク５１０Ｂに対応する周波数とを組み合わせて設定され得る。

一実施形態では、ピーク５０５Ａおよび５１０Ａの１つまたは複数が、ＬＩＤＡＲシステムに設定された最小検出周波数に対する最大ドップラーシフト内にあり、ＬＩＤＡＲシステムとターゲットとの間のドップラーシフトが予め設定されている場合（これにより、予め設定されたドップラーシフトが生成され得る。）、ＬＩＤＡＲシステム（例：信号処理ユニット１１２）は、正の値をもつ最高周波数に基づいて、ピーク５０５Ａおよび５１０Ａからターゲット位置に対応する第１の真のピーク位置を選択することができる。
ピーク５０５Ａが第１の上記真のピーク位置として選択された場合、信号処理ユニット１１２は、予め設定されたドップラーシフトとピーク５０５Ａに基づいて、第２の真のピーク位置を推定することができる。この場合、信号処理ユニット１１２は、第２の真のピーク位置との近接性（近さ）に基づいてピーク５１０Ａおよび５１０Ｂの間で選択を行ってターゲット位置を決定することができる。
ピーク５１０Ａが第１の真のピーク位置として選択された場合、信号処理ユニット１１２は、予め設定されたドップラーシフトとピーク５１０Ａに基づいて、第２の真のピーク位置を推定することができる。この場合、信号処理ユニット１１２は、第２の真のピーク位置との近接性（近さ）に基づいて第２ピーク（５０５Ｂ）および第１ピーク（５０５Ａ）間で選択を行ってターゲット位置を決定することができる。
一実施形態では、予め設定されたドップラーシフトは、自己運動速度（エゴ速度）、以前のフレーム情報、および近傍ポイント情報の少なくとも１つに基づいて選択される。

一実施形態では、ピーク５０５Ａおよびピーク５１０Ａのうちの１つまたは複数が、ナイキスト周波数に対する最大ドップラーシフト内にあり、ＬＩＤＡＲシステムとターゲットとの間のドップラーシフトが予め設定されている場合（これにより、予め設定されたドップラーシフトが生成され得る。）、ＬＩＤＡＲシステム（例：信号処理ユニット１１２）は、正の値をもつ最低周波数に基づいて、ピーク５０５Ａおよびピーク５１０Ａからターゲット位置に対応する第１の真のピーク位置を選択することができる。
ピーク５０５Ａが第１の真のピーク位置である場合、信号処理ユニット１１２は、予め設定されたドップラーシフト、ピーク５０５Ａ、およびナイキスト周波数に基づいて第２の真のピーク位置を推定することができる。この場合、信号処理ユニット１１２は、第２の真のピーク位置との近接性（近さ）に基づいてピーク５１０Ａおよび５１０Ｂ間の選択を行い、ターゲット位置を決定することができる。
ピーク５１０Ａが第１の真のピーク位置として選択された場合、信号処理ユニット１１２は、予め設定されたドップラーシフト、ピーク５１０Ａ、およびナイキスト周波数に基づいて第２の真のピーク位置を推定することができる。この場合、信号処理ユニット１１２は、第２の真のピーク位置との近接性（近さ）に基づいてピーク５０５Ａおよびピーク５０５Ｂ間の選択を行い、ターゲット位置を決定することができる。
前述したように、予め設定されたドップラーシフトは、自己運動速度（エゴ速度）、以前のフレーム情報、および近傍ポイント情報の少なくとも１つに基づいて選択される。

図６は、一部の実施形態における複数のターゲットの信号ピークを示す信号強度－周波数図６００の例である。
前述したように、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００）は、環境をスキャンし、その環境内のターゲットの距離と速度を決定するために、アップチャープとダウンチャープの周波数変調を生成することができる。
１つまたは複数の光源がアップチャープおよびダウンチャープを生成することができる。前述したように、アップチャープおよびダウンチャープからのリターン信号に対応して生成されたビート周波数（すなわちピーク周波数）を使用して、信号処理システム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、ターゲットの距離および／または速度の１以上を決定することができる。
前述したように、信号処理ユニット１１２は、１つまたは複数のリターン信号に少なくとも１つのアップチャープ周波数と少なくとも１つのダウンチャープ周波数を混合することにより、周波数領域のベースバンド信号を生成することができる。少なくとも１つのダウンチャープ周波数は、ターゲットおよび／またはＬＩＤＡＲシステムのうち少なくとも１つの相対運動に比例して時間的に遅延するようにしてもよい。ベースバンド信号には、ピーク６０５Ａ、６０５Ｂ、６１０Ａ、６１０Ｂ、および６３０が含まれることがあり、また、追加のピーク（図６には図示されていない）が含まれることがある。

ただし、図６に示すように、ベースバンド信号にピークイメージ（例：イメージピーク）が存在する状況が生じる場合がある。また、そのピークは、システムＬＩＤＡＲのナイキスト周波数またはナイキスト限界を超えてシフトされることがある（例：ドップラーシフト、アップシフトなど）。これらの問題は、ＬＩＤＡＲシステムが真のターゲットではなく、ゴースト（例：偽のターゲット）を検出する原因となる可能性がある。

図６に示すように、信号強度－周波数図６００には、ピーク６０５Ａ、ピーク６０５Ｂ、ピーク６１０Ａ、ピーク６１０Ｂ、およびピーク６３０が含まれる。同図には、０（例：０ヘルツ、０テラヘルツなど）の周波数も示されている。
ピーク６０５Ａは真のピークである可能性があるが、ピーク６０５Ａがナイキスト周波数を超えてアップシフトされているため（例：ドップラーシフト）、ピーク６０５Ａはナイキスト周波数を越えてピーク６３０に反射される可能性がある（例：ピーク６３０はピーク６０５Ａのナイキスト周波数を越えたピークイメージである可能性がある。）。
ピーク６３０はナイキストイメージと称することがあり、ピーク６０５ＡはＦ_ｔｒｕｅ（例：真のピーク）と称することがある。

ピーク６０５Ｂは、ピーク６３０の鏡像である可能性があり、例えば、ピーク６０５Ｂは周波数０を挟んで反対側に生じる。ピーク６０５Ｂは、ピークイメージ（例：イメージピーク）と称することがある。
ピーク６１０Ｂは、ピーク６１０Ａの鏡像である可能性があり、例えば、ピーク６１０Ｂは周波数０を挟んで反対側に生じる。ピーク６１０Ｂもピークイメージ（例：イメージピーク）と称することがある。
ピーク６０５Ａは、ターゲット（信号強度－周波数図６００の実線の垂直線で示される。）の位置から周波数が上方向にシフトしている。ピーク６０５Ａは、アップシフトされたピーク、ドップラーシフトされたピークと称することがある。
しかしながら、ピーク６０５Ａがナイキスト周波数を超えてアップシフトされたため、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、ピークイメージ６３０をＦ_ｕｐとして検出することがある。
ピーク６１０Ａは、ターゲット（信号強度－周波数図６００の実線の垂直線で示される。）の位置から周波数が下方向にシフトしている。ピーク６１０Ａは、ダウンシフトされたピーク、ドップラーシフトされたピーク、またはＦ_ｄｎと称することがある。
ピークのシフトは、ターゲットおよび／またはＬＩＤＡＲシステムの一つ以上の移動により生じうる。例えば、ターゲットが動いている場合、ＬＩＤＡＲシステムを含むデバイス（例：車、スマートフォンなど）が動いている場合、または同ターゲットと同デバイスの両方が動いている場合がある。

ピーク６０５Ｂ（例：ピークイメージ）は、ピーク６３０に対応する負の周波数に位置している。例えば、ピーク６３０が周波数Ｊの場合、ピーク６０５Ｂは周波数－Ｊに位置することになる。また、ピーク６１０Ａが周波数の下方向にシフトされて（例：ダウンシフトされて）低い周波数になっているため、ピーク６１０Ｂ（例：ピークイメージ）は対応する正の周波数に位置している。ピーク６０５Ｂは－Ｆ_ｕｐ、ピーク６１０ＢはＦ_ｄｎと称することがある。
一部の実施形態では、ピーク６０５Ａ（および対応するピーク６０５Ｂおよび６３０）は、ＬＩＤＡＲシステムのアップチャープに対応し、６１０Ａ（および対応するピーク６１０Ｂ）は、ＬＩＤＡＲシステムのダウンチャープに対応することがある。他の実施形態では、ピーク６０５Ａ（および対応するピーク６０５Ｂおよび６３０）は、ＬＩＤＡＲシステムのダウンチャープに対応し、６１０Ａ（および対応するピーク６１０Ｂ）は、ＬＩＤＡＲシステムのアップチャープに対応することがある。

一部の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）はピーク６３０を特定（例：計算、算出、取得など）する場合がある。
ターゲットが遠距離にある場合（例：ＬＩＤＡＲの第２の閾値範囲を超えている場合）、最高周波数のピーク（例：ピーク６３０）が真のピークではなく、真のピーク（例：ピーク６０５Ａ）のナイキスト周波数を反映したイメージになることがある。これは、ピーク６０５Ａがドップラーシフトまたはアップシフトによってナイキスト周波数を超えたためである。これにより、ＬＩＤＡＲシステムは特定されたピーク６３０に基づいてピーク６０５Ａを決定することができる。
ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、次の式を使用してピーク６０５Ａを決定することができる。：（２＊Ｆ_{Ｎｙｑｕｉｓｔ}－Ｆ_ｕｐ）。ここで、Ｆ_ｕｐはピーク６３０を表し、Ｆ_{Ｎｙｑｕｉｓｔ}はナイキスト周波数を表す。

前述したように、実施形態のＬＩＤＡＲシステムでは、ピークイメージ（例：ピーク６０５Ｂおよび６１０Ｂ）が存在する状況も生じうる。例えば、ハードウェアや計算リソースのために、ビート信号が実際のサンプリングを経て周波数ピークが正とみなされることがある。ただし、ターゲットがより近距離にある場合（例：ＬＩＤＡＲの第１の閾値範囲内など）、負のドップラーシフトがビート周波数ピークを減少（下方にシフト）させることがある。例えば、ピーク６１０Ａはダウンシフトにより周波数が減少している。
このような場合、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、ターゲットの位置（例：ターゲット位置）を決定する際に、ピーク６１０Ａの代わりにピーク６１０Ｂを使用することがある。
例えば、ピーク６０５Ａおよびピーク６１０Ａが使用された場合、ターゲット位置は次のように決定される：（（２＊Ｆ_{Ｎｙｑｕｉｓｔ}－Ｆ_ｕｐ）－Ｆ_ｄｎ）／２。こうして、ターゲット（例：真のターゲット位置）は、ピーク６０５Ａとピーク６１０Ａの中間にあると判断される。
しかしながら、ピーク６３０およびピーク６１０Ｂが使用された場合、誤ったターゲット位置（例：ゴーストまたはゴーストターゲットの位置）が次のように決定されることがある（Ｆ_ｕｐ＋Ｆ_ｄｎ）／２。このため、第１のゴーストターゲット（例：ゴースト１）がピーク６３０とピーク６１０Ｂの中間に検出される。
さらに、ピーク６３０およびピーク６１０Ａが使用された場合、誤ったターゲット位置が次のように決定されることがある：（Ｆ_ｕｐ－Ｆ_ｄｎ）／２。こうして、第２のゴーストターゲット（例：ゴースト２）がピーク６３０とピーク６１０Ａの中間に検出されることがある。

図６に示すように、ピーク６０５Ａおよび６１０Ａは、ピーク形状またはスペクトル形状と称する形状を有している。ピーク６０５Ａおよび６１０Ａのスペクトル形状は、以下で詳しく説明するように、アップチャープおよびダウンチャープの位相変調による（若しくは作成する、生成するなど）ことができる。
ピーク６０５Ｂおよび６１０Ｂは、それぞれピーク６０５Ａおよび６１０Ａの鏡像であり、ピーク６０５Ｂおよび６１０Ｂの形状もピーク６０５Ａおよび６０５Ｂの形状の鏡像である。
一部の実施形態によれば、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）は、アップチャープおよびダウンチャープに位相変調を追加するのではなく、アップチャープおよびダウンチャープの固有の位相不整合を推定して、ピーク６０５Ａ、６０５Ｂ、６１０Ａ、および６１０Ｂの形状を決定することができる。

一部の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステムは、アップチャープおよびダウンチャープに位相変調を導入することができる。アップチャープおよびダウンチャープの変調は、ＬＩＤＡＲシステムの光学スキャナ（例：図１に示される光スキャナ１０２）によって実行することができる。これらの位相変調は、非線形位相変調、非線形性、位相非線形性などとも称することがある。
前述したように、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）は、ピーク６０５Ａ（例：第１ピークまたはＦ_ｔｒｕｅ）を決定（例：算出、生成など）することもできる。
ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示される信号処理ユニット１１２）は、ピーク６１０Ａを使用して第１の距離推定値を決定し、ピーク６１０Ｂを使用して第２の距離推定値を決定することもできる。
ピーク６１０Ａの第１の距離推定値を決定する（例：計算、算出、取得など）場合、式（（２＊Ｆ_{Ｎｙｑｕｉｓｔ}－Ｆ_ｕｐ）－Ｆ_ｄｎ）／２ を使用することができる。
ピーク６１０Ｂの第２の距離推定値を決定する場合、式 （（２＊Ｆ_{Ｎｙｑｕｉｓｔ}－Ｆ_ｕｐ） ＋Ｆ_ｄｎ）／２ を使用することができる。

一部の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）は、ピーク６１０Ａに対する第１のスペクトル推定値６２０と、ピーク６１０Ｂに対する第２のスペクトル推定値６２５を決定することができる。
例えば、第１のスペクトル推定値６２０は、第１の距離推定値と位相変調（例：ピーク６１０Ａに関連するチャープに導入されるか、固有の位相非線形性）に基づいて決定される。
別の例では、第２のスペクトル推定値６２５は、第２の距離推定値と位相変調（例：ピーク６１０Ｂに関連するチャープに導入されるか、固有の位相非線形性）に基づいて決定される。スペクトル推定値は、形状値、ピーク形状値などとも称することがある。

一部の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：図３Ａに示される信号処理装置３０３）は、第１のスペクトル推定値６２０がピーク６１０Ａの形状と一致するかどうか、および第２のスペクトル推定値６２５がピーク６１０Ｂの形状と一致するかどうかを判断することができる。
例えば、上記ＬＩＤＡＲシステムは、スペクトル推定値６２０（例：ピーク形状）がピーク６１０Ａの形状と一致し、スペクトル推定値６２５がピーク６１０Ｂの形状と一致しないことを判断することができる。これにより、ＬＩＤＡＲシステムはピーク６１０Ａを選択することができる。
上記で説明したように、ピーク６０５Ａは以前に上記ＬＩＤＡＲシステムによって決定されている（例：算出、生成など）。このため、ピーク６０５Ａとピーク６１０Ａを使用することで、上記ＬＩＤＡＲシステムはターゲットの真のまたは正しい位置を算出することができる。このようにしてＬＩＤＡＲシステムは、遠距離ゴーストを低減することができる。

図７は、一部の実施形態において、ＬＩＤＡＲシステム１００のようなＬＩＤＡＲシステムが、ターゲット環境をスキャンするために使用することできるＦＭＣＷスキャン信号７０１およびＦＭＣＷスキャン信号７０２の時間周波数図７００である。
ＦＭＣＷスキャン信号７０１は、時間の経過とともに周波数が増加するため、アップチャープ、アップスイープなどと呼ばれることがある。ＦＭＣＷスキャン信号７０２は、時間の経過とともに周波数が減少するため、ダウンチャープ、ダウンスイープなどと呼ばれることがある。

前述したように、ＦＭＣＷスキャン信号には、位相変調（例：非線形位相変調、非線形性、位相非線形性）を追加、導入することができる。例えば、ＦＭＣＷスキャン信号７１１には位相変調が含まれており、ＦＭＣＷスキャン信号７１２にも位相変調が含まれている。
位相変調（例：変調波形）は、ＦＭＣＷ－ＬＩＤＡＲ（例：ＬＩＤＡＲシステム）にピーク（例：真のピーク）とピークイメージの違いを検出可能にする程度のものであり、ピークイメージが検出しづらくなる程歪める（例：ぼかす）ものではない。
前述したように、ピークのスペクトル形状（例：形状、ピーク形状）はまた、ターゲットまでの距離に依存する場合がある。受信信号も同じ位相変調を有するため、スペクトル形状は送信信号と受信信号の遅延時間に依存する場合がある。
ドップラーシフトは、ピークの周波数に影響を与えることがあるがピークのスペクトル形状には影響を与えない。このため、異なる距離にあるターゲットに対して、ピークは同じ周波数をもちながら異なるスペクトル形状になることがある。これにより、上記ＦＭＣＷ―ＬＩＤＡＲは、複数のピークからどのピークが実際のピーク（真のピーク）またはピークイメージであるかを判断することができる。

図８は、実施形態による周波数範囲を示す信号強度－周波数図８００である。信号強度－周波数図８００には、０（例：０ヘルツ、０テラヘルツなど）の周波数が示される。
信号強度－周波数図８００には周波数Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}も示される。Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}は、ＬＩＤＡＲシステムが物体を検出する際に考慮できる最大または閾値の負のドップラーシフト（例：物体がＬＩＤＡＲシステムから遠ざかるときに発生するドップラーシフト）に設定される。
信号強度－周波数図８００はまたＤ_{ＭＡＸ，ｕｐ}も示している。Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}は、ＬＩＤＡＲシステムが物体を検出する際に考慮できる最大または閾値の正のドップラーシフト（例：物体がＬＩＤＡＲシステムに向かって近づくときに発生するドップラーシフト）に設定される。
信号強度－周波数図８００には、ナイキスト周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}も示される。また、信号強度－周波数図８００には、周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}も示される。

図８において、０とＤ_{ＭＡＸ，ＤＮ}の間の周波数範囲は、近距離／至近距離ゴーストが発生する可能性がある第１の周波数範囲である。
Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}とＦ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}の間の周波数範囲は、遠距離ゴーストが発生する可能性がある第２の周波数範囲である。
Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}とＦ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}の間の周波数範囲は、ゴーストの発生する可能性が少ない第３の周波数範囲である。

本実施形態によるＦＭＣＷ－ＬＩＤＡＲシステムは、近距離／至近距離ゴーストまたは遠距離ゴーストが発生しているかどうかを判断するために、検出されたピークを解析することができる。
一部の実施形態では、第１のチャープ／スイープの正のピークがＤ_{ＭＡＸ，ＤＮ}よりも小さく、第２のチャープ／スイープの正のピークが２＊Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}よりも小さい場合、近距離ゴーストの低減が適用される。
他の実施形態では、第１のチャープ／スイープの正のピークがＦ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}よりも大きく、第２のチャープ／スイープの正のピークが（Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－（２＊Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}））よりも大きい場合、遠距離ゴーストティングの低減が適用される。
さらに、両方の正のピークが範囲（Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}とＦ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}）内にある場合、ゴーストティングの低減が適用されない。

一部の実施形態において、ＦＭＣＷ－ＬＩＤＡＲシステムは、近距離または遠距離のゴースト低減を使用すべきかを決定するために、ピークを検出する代わりに、エネルギー検出を使用することができる。
一例として、ピーク検出は、より多くの計算リソース（例：処理リソース、処理量、処理パワー）および／またはメモリを使用することがある。また、ピーク検出は、その実行により多くの時間がかかることがある。
本実施形態では、周波数範囲内のエネルギーの総量（例：エネルギー検出）を検出することで、ピークを検出するよりも、ＦＭＣＷ－ＬＩＤＡＲがどのタイプのゴースト低減を使用すべきかをより迅速かつ効率的に決定することができる。

図９は、一実施形態による、ピークを選択（例：決定、選択、算出など）するための例示的なピークセレクタ９００のブロック図である。
ピークセレクタ９００は、ＬＩＤＡＲシステムの信号処理装置の一部として構成することができる。例えば、ピークセレクタ９００は、図３Ａおよび図４に示すように、ＬＩＤＡＲシステム３００の信号処理装置３０３の一部としてもよい。別の例として、ピークセレクタ９００は、図１に示される信号処理装置１１２の一部としてもよい。特に、ピークセレクタ９００は、図４に示すように、信号処理装置３０３のピーク検索プロセッサ４０６に含まれている場合がある。
このピークセレクタは、距離モジュール９０５、距離推定モジュール９１０Ａおよび９１０Ｂ、スペクトル推定モジュール９１５Ａおよび９１５Ｂ、スペクトル照合（マッチング）モジュール９２０Ａおよび９２０Ｂ、および比較モジュール９２５を備える。

距離モジュール９０５は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせにより構成される。
一実施形態では、距離モジュール９０５は、図８で説明したように、ＬＩＤＡＲシステムによって検出されたピークが異なる周波数範囲にあるかどうかに基づいて、近距離または遠距離のゴーストが発生しているかどうか（例：近距離または遠距離のゴースト低減が適用されるべきかどうか）を判断することができる。
距離モジュール９０５は、前述したように、ピーク検出またはエネルギー検出を実行してもよい。

距離推定モジュール９１０Ａおよび９１０Ｂは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせにより構成される。
一実施形態では、距離推定モジュール９１０Ａおよび９１０Ｂは、異なるピークに対して異なる距離推定値を決定（例：算出、生成など）することができる。
一例として図５を参照すると、距離推定モジュール９１０Ａは、ピーク５１０Ａの距離推定値を決定し、距離推定モジュール９１０Ｂは、ピーク５１０Ｂの距離推定値を決定することができる。

スペクトル推定モジュール９１５Ａおよび９１５Ｂは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせにより構成される。
一実施形態では、スペクトル推定モジュール９１５Ａおよび９１５Ｂは、異なるピークに対して異なるスペクトル推定値（例：異なるピーク形状）を決定（例：生成、算出など）することができる。
一例として図５を参照すると、スペクトル推定モジュール９１５Ａは、第１の距離推定値とピーク５１０Ａに関連するチャープ／スイープの位相変調に基づいて、ピーク５１０Ａの第１のスペクトル推定値５２０を決定することができる。スペクトル推定モジュール９１５Ｂは、第１の距離推定値とピーク５１０Ｂに関連するチャープ／スイープの位相変調に基づいて、ピーク５１０Ｂの第２のスペクトル推定値５２５を決定することができる。

スペクトル照合モジュール９２０Ａおよび９２０Ｂは、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせにより構成される。
一実施形態では、スペクトル照合モジュール９２０Ａおよび９２０Ｂは、スペクトル推定値（スペクトル推定モジュール９１５Ａおよび９１５Ｂによって生成された）が、ＬＩＤＡＲシステムによって検出されたピークの形状と一致するかどうかを決定することができる。
一部の実施形態では、スペクトル照合モジュール９２０Ａおよび９２０Ｂは、相関フィルタを使用して、スペクトル推定値のうちの１つとよりよく一致するピークを選択することができ、より相関結果が高いピークが真のピークとして選択される。
他の実施形態では、スペクトル照合モジュール９２０Ａおよび９２０Ｂは、スペクトル推定値のうちの１つとよりよく一致するピークを選択するために、位相補正を使用する場合がある。スペクトル推定値は、位相変調を除去することで、ピークをより高く、より狭くするために使用することができる。こうして修正されたより高く、より狭いピークが選択される得る。

一実施形態では、スペクトル照合モジュール９２０Ａおよび９２０Ｂは、それぞれマッチレベルを比較モジュール９２５に出力することができる。マッチレベルは、ピークの形状がスペクトル推定値とどれだけ近いかを示す指標、パラメータ、数値、または他の値である。比較モジュール９２５は、最もマッチレベルが高いピークを選択することができる。

図１０は、本開示の実施形態による周波数範囲を示す信号強度－周波数図１０００である。信号強度－周波数図１０００には、周波数０（例：０ヘルツ、０メガヘルツ、０ギガヘルツ、０テラヘルツなど）が示される。
信号強度－周波数図１０００には周波数Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}も示される。Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}は、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００）が物体を検出する際に考慮できる最大または閾値の負のドップラーシフトに設定される。
信号強度－周波数図１０００は、Ｄ_{ＭＡＸ，ＵＰ}も示している。Ｄ_{ＭＡＸ，ＵＰ}は、ＬＩＤＡＲシステムが物体を検出する際に考慮できる最大または閾値の正のドップラーシフトに設定される。
信号強度－周波数図１０００には、ナイキスト周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}も示される。さらに、信号強度－周波数図１０００には、周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}も示される。

前述したように、０からＤ_{ＭＡＸ，ＤＮ}の間の周波数範囲は、近距離／至近距離のゴーストが発生する可能性がある第１の周波数範囲である。
Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}とＦ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}の間の周波数範囲は、遠距離のゴーストが発生する可能性がある第２の周波数範囲である。
Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}とＦ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}の間の周波数範囲は、ゴーストの発生する可能性が少ない第３の周波数範囲である。

一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステムの受信経路に遅延が含まれている場合がある。
一例として図３Ａを参照すると、ＬＩＤＡＲシステムの信号処理装置３０３は、光学処理装置内の構成要素をアクティブ化して、信号処理装置３０３に供給されるベースバンド信号３１４を遅延させることができる。受信経路に遅延があることで、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示す信号処理ユニット１１２）は、距離がゼロ（０）メートルのターゲットを周波数Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}にマッピングすることができる。
例えば、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００の光スキャナ１０２）から０メートル離れた位置にある物体の周波数（例：Ｆ_{ｒａｎｇｅ}，０）は、周波数Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}にマッピングされる。これにより、最大の負のドップラーシフトが発生した場合でも、すべてのターゲットの周波数ピークが常に正であることが保証される。周波数ピークが常に正であることを保証することにより（最大の負のドップラーシフト時でも）、ＬＩＤＡＲシステムは近距離ゴーストの可能性を低減および／または排除することができる。

一実施形態では、距離がゼロ（０）メートルのターゲットを周波数Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}にマッピングすることで、ＬＩＤＡＲシステムの解像度（例：距離解像度）を変更することができる。
このような実施形態では、周波数の総数が減少しているため（０から周波数Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}までの周波数は使用されないため）、各周波数が表す距離の量が増加することがある（これにより、ＬＩＤＡＲシステムの解像度が低下することがある）。
他の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステムは閾値解像度（例：各周波数で表される最大距離）を有してもよい。ＬＩＤＡＲシステムの結果として得られる解像度が閾値解像度よりも低い場合、ＬＩＤＡＲシステムは受信経路における遅延を使用しないようにすることができる（０メートルの距離にあるターゲットを周波数Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}にマッピングするために）。
さらに他の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステムは、ＬＩＤＡＲシステムの最大距離にあるターゲットを周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}にマッピングするとともに、０メートルの距離にあるターゲットを周波数Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}にマッピングすることができる。

一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：ＬＩＤＡＲシステムの信号処理装置３０３）は、ＬＩＤＡＲシステムに最大負のドップラーシフト閾値が設定（構成など）されている場合、ＬＩＤＡＲシステムの最小距離閾値を最大負のドップラーシフト閾値にマッピングすることができる。
この場合、第１および第２のピークセット（例：ピーク５０５Ａおよび５０５Ｂは第１のピークセットであり、ピーク５１０Ａおよび５１０Ｂは第２のピークセットである：図５参照）の間の正の周波数値ピークは、ターゲットの位置を予測するための１つ以上の真のピークとして確立、選択、識別、使用などされ得る。
他の実施形態では、信号処理装置３０３は、ＬＩＤＡＲシステムの受信経路に、最小距離閾値を最大負のドップラーシフト周波数にマッピングするための光学的遅延を追加することで、ＬＩＤＡＲシステムの最小距離閾値を最大負のドップラーシフト閾値にマッピングすることができる。

図１１は、本開示の実施形態による周波数範囲を示す信号強度－周波数図１１００である。
信号強度－周波数図１１００には、周波数０（例：０ヘルツ、０メガヘルツ、０ギガヘルツ、０テラヘルツなど）が示される。
信号強度－周波数図１１００には周波数Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}も示される。Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}は、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示すＬＩＤＡＲシステム１００）が物体を検出する際に考慮できる最大または閾値の負のドップラーシフトに設定される。
信号強度－周波数図１１００は、Ｄ_{ＭＡＸ，ＵＰ}も示している。Ｄ_{ＭＡＸ，ＵＰ}は、ＬＩＤＡＲシステムが物体を検出する際に考慮できる最大または閾値の正のドップラーシフトに設定される。
信号強度－周波数図１１００には、ナイキスト周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}も示される。さらに、信号強度－周波数図１１００には、周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}も示される。

前述したように、０からＤ_{ＭＡＸ，ＤＮ}の間の周波数範囲は、近距離／至近距離のゴーストが発生する可能性がある第１の周波数範囲である。
Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}とＦ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}の間の周波数範囲は、遠距離のゴーストが発生する可能性がある第２の周波数範囲である。Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}とＦ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}の間の周波数範囲は、ゴーストの発生する可能性が少ない第３の周波数範囲である。

一実施形態では、チャープ（例：アップチャープまたはダウンチャープ）の周波数が増加／減少する速度（チャープレート）を調整、変更、チューニングなどすることができる。
一例として図１を参照すると、信号処理ユニット１１２は、光スキャナ１０２に対して、アップチャープおよびダウンチャープの周波数が変化する速度を変更するように指示することができる。
チャープの周波数（例：チャープレート）が増加／減少する速度を変更（例：修正、調整など）することにより、ＬＩＤＡＲシステム（例：図１に示された信号処理ユニット１１２）は、ＬＩＤＡＲシステムの最大距離にあるターゲットを周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}にマッピングすることができる。
例えば、ＬＩＤＡＲシステムの最大距離に位置する物体の周波数（例：Ｆ_{ｒａｎｇｅ，ｍａｘ}）は、周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}にマッピングされる。これにより、正のドップラーシフトによってすべてのターゲットの周波数ピークがＦ_{ＮＹＱＵＩＳＴ}を超えないように保証される。周波数ピークがＦ_{ＮＹＱＵＩＳＴ}を超えないように保証することにより、ＬＩＤＡＲシステムは遠距離ゴーストの可能性を低減および／または排除することができる。

一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステムの最大距離にあるターゲットを周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}にマッピングすることで、ＬＩＤＡＲシステムの解像度（例：距離解像度）を変更することができる。
このような実施形態では、周波数の総数が減少しているため（Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}とＦ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}の間の周波数は使用されていないため）、各周波数が表す距離の量が増加することがある（これにより、ＬＩＤＡＲシステムの解像度が低下することがある）。
他の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステムは、閾値解像度（例：各周波数で表される最大距離）を有してもよい。ＬＩＤＡＲシステムの結果として得られる解像度が閾値像度よりも低い場合、チャープの周波数が変化する速度を調整して、ＬＩＤＡＲシステムが閾値解像度以下となるように調整することができる（ＬＩＤＡＲシステムの最大距離にあるターゲットを周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}にマッピングするために）。
さらに他の実施形態では、ＬＩＤＡＲシステムは、ＬＩＤＡＲシステムの最大範距離あるターゲットを周波数Ｆ_{ＮＹＩＱＵＩＳＴ}－Ｄ_{ＭＡＸ，ｕｐ}にマッピングするとともに、距離が０メートルのターゲットを周波数Ｄ_{ＭＡＸ，ＤＮ}にマッピングすることができる。

一実施形態では、ＬＩＤＡＲシステム（例：信号処理ユニット１１２）は、最大正のドップラーシフト閾値がＬＩＤＡＲシステムに設定（構成など）されている場合、１つまたは複数の光ビームのチャープレートを調整して、ＬＩＤＡＲシステムの最大距離閾値を最大正のドップラーシフト閾値にマッピングすることができる。
このように光ビームのチャープを調整することにより、第１および第２のピークセットのうち正の周波数値ピークが１つまたは複数の真のピークとしてターゲットの位置を予測するために確立され、１つまたは複数のピークのエイリアシングを防止する（または防止を補助する）ことができる。
他の実施形態では、信号処理ユニット１１２は、１つまたは複数の光ビームのチャープレートを調整することにより、ナイキスト周波数に最大距離閾値をマッピングしてもよい。

図１２は、ＬＩＤＡＲシステム１００やＬＩＤＡＲシステム３００などのＬＩＤＡＲシステムにおいて、本開示の実施形態に従ってピークを選択するための方法１２００を示すフローチャートである。
方法１２００は、ハードウェア（例：回路、専用ロジック、プログラマブルロジック、プロセッサ、処理デバイス、中央処理装置（ＣＰＵ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）など）、ソフトウェア（例：処理デバイスで実行／実行される命令）、ファームウェア（例：マイクロコード）、またはそれらの組み合わせからなる処理ロジックによって実行することができる。
一部の実施形態では、方法１２００は、ＬＩＤＡＲシステムの信号処理装置（例：図３Ａおよび図４に示されたＬＩＤＡＲシステム３００の信号処理装置３０３）によって実行される場合がある。

方法１２００は、操作（ステップ）１２０１において、処理ロジックが１つまたは複数のゴースト範囲を調整すべきかどうかを決定することから開始される。
例えば、図１０および図１１を参照すると。上記処理ロジックは、閾値解像度に基づいて、近距離ゴーストおよび／または遠距離ゴーストが削減または排除されるかどうかを判断することができる。
上記の１つまたは複数のゴースト範囲が調整される場合、上記処理ロジックは、操作（ステップ）１２０２で受信遅延を追加し、および／またはアップチャープおよび／またはダウンチャープの周波数の変化率を調整することができる。
例えば、ＬＩＤＡＲシステムの解像度が閾値解像度未満の場合、処理ロジックは受信遅延を追加し、および／またはアップチャープおよび／またはダウンチャープの周波数の変化率を調整する。
上記処理ロジックは、操作（ステップ）１２０３で、アップチャープ周波数変調およびダウンチャープ周波数変調を含む１つまたは複数の光ビームを、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの視野内のターゲットに向けて送信し、１つ以上のリターン信号を受信し、ベースバンド信号を生成する。そして、同ベースバンド信号のピークを識別し、このピークに基づいてターゲットまでの距離を決定する。
例えば、上記処理ロジックは、ベースバンド信号内の２つの最も高いピークを選択し、これらの２つの最も高いピークを使用してターゲットまでの距離を決定することができる。

上記のゴースト範囲を調整する必要がない場合、方法１２００は操作（ステップ）１２０５に進み、上記処理ロジックは、光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システムの視野内のターゲットに向けて、アップチャープ周波数変調およびダウンチャープ周波数変調を含む１つまたは複数の光ビームを送信する。オプションとして、上記処理ロジックは、１つまたは複数の光ビームに位相変調を導入することができる。
次いで、操作（ステップ）１２１０で上記処理ロジックは、ターゲットから反射されたアップチャープおよびダウンチャープの１つまたは複数のリターン信号を受信する。

操作（ステップ）１２１５において、上記処理ロジックは、アップチャープおよびダウンチャープの１つまたは複数のリターン信号の周波数領域でベースバンド信号を生成する。このベースバンド信号は、アップチャープおよびダウンチャープによって検出されたターゲットに関連するピークのセットを含み、このピークのセットは、第１ピーク、第２ピーク、第１ピークイメージ、および第２ピークイメージを含む。
例えば、上記ピークのセットとしては、図５および図６に示されるピークおよび／またはピークイメージを含む場合がある。

操作（ステップ）１２２０において、上記処理ロジックは、ピーク形状に基づいて第１ピークおよび第２ピークの１つまたは複数を選択する。
例えば、上記処理ロジックは、ＬＩＤＡＲシステムのドップラーシフトの閾値（例：最大値）を基準にして、第１の周波数範囲、第２の周波数範囲、および第３の周波数範囲を決定することができる。
上記処理ロジックは、ピークごとに周波数範囲（例：第１周波数範囲、第２周波数範囲、および第３周波数範囲のうちどれか）を決定することができる。
ピークが第１の周波数範囲、第２の周波数範囲、および第３の周波数範囲のいずれに位置しているかに基づいて、上記処理ロジックは、最高周波数のピークを第１ピークとして選択すべきか、それとも第３ピークを決定（例：算出、決定など）して第１ピークとして使用すべきかを決定することができる。
上記処理ロジックは、例えば、第１の周波数範囲にピークがあるために近距離／至近距離ゴーストが発生している場合、最高周波数のピークを選択することができる。第２の周波数範囲にピークがあるために遠距離ゴーストが発生している場合には、前述したように、第１ピーク（例：ナイキストイメージ）に基づいて新しいピークを算出することができる。
上記処理ロジックはまた、ピーク形状に基づいて第２ピークを選択することができる。例えば、上記処理ロジックは、１つまたは複数のスペクトル形状（上述）を決定し、ピークセット内のピークの形状と比較して、このピークセットから第２ピークを選択することができる。

操作（ステップ）１２２５において、上記処理ロジックは、第１ピークおよび第２ピークに基づいてターゲットまでの距離を決定する。例えば、ターゲットまでの距離は、第１ピークの周波数と第２ピークの周波数を合計し、２で割ることによって決定される。

図１３は、本開示の実施形態に従ってピークを選択するためのＬＩＤＡＲシステム（例：、ＬＩＤＡＲシステム１００またはＬＩＤＡＲシステム３００）における方法１３００を示すフローチャートである。
方法１３００は、ハードウェア（例：回路、専用ロジック、プログラム可能ロジック、プロセッサ、処理デバイス、中央処理装置（ＣＰＵ）、システムオンチップ（ＳｏＣ）など）、ソフトウェア（例：処理デバイス上で実行／実行される命令）、ファームウェア（例：マイクロコード）、またはそれらの組み合わせにより構成される処理ロジックによって実行することができる。
一部の実施形態において、方法１３００は、ＬＩＤＡＲシステムの信号処理装置（例：図３Ａおよび図４に示すＬＩＤＡＲシステム３００の信号処理装置３０３）によって実行される。

一実施形態において、方法１３００は、全ドップラーシフト（例：ＬＩＤＡＲシステムまたはＬＩＤＡＲシステムのセンサとターゲット間の相対速度）が既知である場合に実行され得る。
この処理ロジックは、さまざまな技術を使用して全ドップラーシフト（Ｄ）を決定または推定することができる。例えば、上記処理ロジックは、自己運動速度（エゴ速度）を推定または決定することによって全ドップラーシフトを決定することができる。
ターゲットが静止しているか動いていない場合、自己運動速度（エゴ速度）が使用されることがある。別の例として、上記処理ロジックは以前のフレームからの情報／データを使用することができる。ポイントクラウド内の各点（例：３Ｄポイントクラウド）に対して、上記処理ロジックは、ドップラーシフトが以前のフレームの同じ点と同一であると仮定することができる。
さらに別の例として、上記処理ロジックは、近傍ポイントからの情報／データを使用することができる。以前のＮ点のドップラーシフトが現在の点の近傍にあって、そのばらつき（分散）が小さい場合、現在の点のドップラーシフトは、その近傍ポイントの平均または中央値に等しくなる可能性がある。

全ドップラーシフトが既知である場合、上記処理ロジックは、操作（ステップ）１３０５において第１の真のピーク（例：確実な真のピーク）を選択することができる。
近距離ゴーストが発生している場合、第１の真のピークＦ_{ｔｒｕｅ１}は、Ｆ_{ｔｒｕｅ１}＝Ｆ_ｕｐ（例：上方シフトしたピーク）として決定されることがある。
遠距離ゴーストが発生している場合、第１の真のピークＦ_{ｔｒｕｅ１}は、Ｆ_{ｔｒｕｅ１}＝Ｆ_ｄｎ（例：下方シフトしたピーク）として決定されることがある。

操作（ステップ）１３１０において、上記処理ロジックは、既知のドップラーシフトを使用して、他方（第２の）の真のピークの位置を推定することができる。
近距離ゴーストが発生している場合、他方（第２の）の真のピークＦ_ｄｎの推定位置は、Ｆ_ｄｎ＝Ｆ_ｕｐ－２＊Ｄとして決定されることがある。
遠距離ゴーストが発生している場合、他方（第２の）の真のピークＦ_ｕｐの推定位置は、Ｆ_ｕｐ＝２＊Ｆ_{Ｎｙｑｕｉｓｔ}－（Ｆ_ｄｎ＋２＊Ｄ）として決定されることがある。

操作（ステップ）１３１５において、上記処理ロジックは、推定された位置（例：推定ピーク位置）の閾値、許容範囲などの範囲にあるピークを第２の真のピークとして選択することができる。
例えば、近距離ゴーストが発生している場合、処理ロジックはＦ_ｄｎの閾値以内にあるピークを選択することができる。
別の例として、遠距離ゴーストが発生している場合、処理ロジックはＦ_ｕｐの閾値以内にあるピークを選択することができる。

前述した説明では、本発明の実施形態を理解しやすくするために、特定のシステム、構成要素、方法などの具体例を複数示しているが、当業者であればこれらの具体例の説明がなくても本発明を実施しうる。また、公知の構成要素や方法はその詳細が省略されていたり、単純なブロック図の形式で示されることがあるが、これは本発明の理解を容易にするためである。したがって、開示された内容は単に例示であり、一事例は他の例示と異なる場合があっても、本発明の範囲内に含まれると考えられる。

本明細書において「一実施形態」または「実施形態」という表現が使用される場合、それらの実施形態に関連して説明された特定の特徴、構造、または特性が少なくとも一つの実施形態に含まれていることを意味する。したがって、本明細書のいくつかの箇所で「一実施形態において」または「実施形態において」という表現が現れている場合、必ずしも同じ実施形態を示すものではない。

ここで説明されている方法の操作は特定の順序で示されているが、各方法の操作の順序は変更されることがあり、特定の操作を逆順で行ってもよいし、少なくとも一部の操作を他の操作と同時に行ってもよい。異なる操作の指示または補助的な操作は、断続的または交互に行うことができる。

上記に記載されている発明の実施例についての説明（要約に記載されている内容を含む）は、詳細で網羅的であることを意図しているものではなく、開示された具体的形態に限定するものでもない。本発明の具体的な実施態様および実施例は、例示の目的で本明細書に記載されているが、当業者が認識する範囲で種々の同等な変更を行うことができる。
ここで使用される「例」または「例示的」の語は、例、実例または説明として役立つことを意味するために使用されている。本明細書において「例」または「例示」と説明された態様または設計は、必ずしも他の態様または設計よりも好ましいまたは有利であると解釈されるべきではない。むしろ、「例」または「例示」という用語の使用は、概念を具体的な形で示すことを意図している。
本明細書において使用される「または」の用語は、排他的な「または」ではなく、包括的な「または」として解釈されることを意図している。
つまり、特に指定されていない限り、あるいは文脈から明らかでない限り、「ＸはＡまたはＢを含む」という表現は、自然な包括的順列のいずれかを意味する。つまり、ＸがＡを含む場合、ＸがＢを含む場合、あるいはＸがＡおよびＢの両方を含む場合、前述のいずれの場合にも、「Ｘ はＡまたはＢを含む」という条件を満たすことになる。
さらに、本明細書および添付された特許請求の範囲で使用される冠詞「ａ」および「ａｎ」は、特に指定されていない限り、文脈から単数形であることが明らかでない場合には「１つまたは複数」を意味するものと解釈される。
さらに、本明細書において「第１」、「第２」、「第３」、「第４」のような用語が使用される場合、これらの用語は異なる要素を区別するための識別子として使用されるもので、数字の指定に従って必ずしも順序を示すものではない。

Claims (20)

1. 下記ａ～ｃを含む方法。：
   ａ．周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システム（以下、ＬＩＤＡＲシステムと称する。）の視野内のターゲットに向けて、少なくとも１つのアップチャープ周波数、および少なくとも１つのダウンチャープ周波数を含む１つまたは複数の光ビームであって、前記少なくとも１つのアップチャープおよび前記少なくとも１つのダウンチャープが位相非線形性を有するように位相変調される光ビームを送信する。；
   ｂ．前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づく１つまたは複数のリターン信号を受信する。
   ここで、前記１つまたは複数のリターン信号は、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって、少なくとも１つのアップチャープ周波数からシフトした変位アップチャープ周波数と、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって少なくとも１つのダウンチャープ周波数からシフトした変位ダウンチャープ周波数とを含み、前記変位アップチャープ周波数および前記変位ダウンチャープ周波数は、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのアップチャープ周波数に関連した第１のピークセットと、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのダウンチャープ周波数に関連した第２のピークセットとを生成する。；および
   ｃ．前記第１のピークセットおよび前記第２のピークセットを使用して、前記１つまたは複数の光ビームにおける位相非線形性によって生じる前記第１のピークセットおよび前記第２のピークセットの形状の少なくとも一部に基づきピークイメージを検出しつつ前記ターゲットの位置を決定する。
2. 請求項１に記載の方法であって、前記ターゲットの位置を決定する手順は、さらに下記ａ～ｄを含む方法。
   ａ．前記第１のピークセットに属する第１ピークを囲む第１の周波数ビンのセットを算出する。；
   ｂ．前記第１の周波数ビンのセットに関連する正の周波数値に対応した負の周波数値を含む第２の周波数ビンのセットに基づいて、前記第１のピークセットに属する第２ピークを囲む前記第２の周波数ビンのセットを算出する。ここで、前記第２ピークは前記第１ピークと共役対称である。；
   ｃ．前記第２のピークセットに属する第３ピークを囲む第３の周波数ビンのセットを算出する。；
   ｄ．前記第３の周波数ビンのセットに関連する正の周波数値に対応した負の周波数値を含む第４の周波数ビンのセットに基づいて、前記第２のピークセットに属する第４ピークを囲む前記第４の周波数ビンのセットを算出する。ここで、前記第４ピークは前記第３ピークと共役対称である。
3. 請求項２に記載の方法であって、さらに下記ａ～ｆを含む方法。
   前記ＬＩＤＡＲシステムの最小検出周波数セットに対する最大ドップラーシフト内に前記第１ピークまたは前記第３ピークがある場合：
   ａ．前記第１ピークおよび前記第３ピークから、正の周波数値を含む最高周波数に基づいて前記ターゲット位置に対応する真のピーク値を選択する。；
   
   前記第１ピークが前記真のピーク値である場合：
   ｂ．前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて第１のターゲット距離推定値を演算し、当該第１のターゲット距離推定値と、前記１つまたは複数の光ビームの位相非線形性とを使用して第１ピーク形状推定値を決定する。；
   ｃ．前記第１ピークおよび前記第４ピークに基づいて第２のターゲット距離推定値を演算し、当該第２のターゲット距離推定値と、前記１つまたは複数の光ビームの位相非線形性とを使用して第２ピーク形状推定値を決定する。；
   ｄ．前記第１ピーク形状推定値および前記第２ピーク形状推定値を前記第３ピークおよび前記第４ピークと比較する。；
   ｅ．前記第１ピーク形状推定値と前記第３ピークが前記第２ピーク形状推定値と前記第４ピークよりも高い相関を示す場合、前記第３ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。；および
   ｆ．前記第２ピーク形状推定値と前記第４ピークが前記第１ピーク形状推定値と前記第３ピークよりも高い相関を示す場合、前記第４ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。
4. 請求項３に記載の方法であって、さらに下記ａ～ｆを含む方法。
   前記第３ピークが前記真のピーク値である場合：
   ａ．前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて第１のターゲット距離推定値を演算し、当該第１のターゲット距離推定値と、前記１つまたは複数の光ビームの位相非線形性とを使用して第３ピーク形状推定値を決定する。；
   ｂ．前記第２ピークおよび前記第３ピークに基づいて第２のターゲット距離推定値を演算し、当該第２のターゲット距離推定値と、前記１つまたは複数の光ビームの位相非線形性とを使用して第４ピーク形状推定値を決定する。；
   ｃ．前記第３ピーク形状推定値および前記第４ピーク形状推定値を前記第１ピークおよび前記第２ピークと比較する。；
   ｄ．前記第３ピーク形状推定値と前記第１ピークが前記第４ピーク形状推定値と前記第２ピークよりも高い相関を示す場合、前記第１ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。；および
   ｆ．前記第４ピーク形状推定値と前記第２ピークが前記第３ピーク形状推定値と前記第１ピークよりも高い相関を示す場合、前記第２ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。
5. 請求項３に記載の方法であって、前記第１ピーク形状推定値および前記第２ピーク形状推定値を比較する手順は、さらに以下を含む方法。：
   前記第１ピーク形状推定値を前記第３ピークと比較し、前記第２ピーク形状推定値を前記第４ピークと比較する。
6. 請求項３に記載の方法であって、前記第１ピーク形状推定値が前記第３ピークと一致する場合、さらに以下を含む方法。：
   前記第１ピーク形状推定値と前記第３ピークを相関させて相関値を設定し、その相関値が所定の閾値を超えるかどうかを判定する。
7. 請求項２に記載の方法であって、さらに下記ａ～ｆを含む方法。
   ナイキスト周波数に対する最大ドップラーシフト内に前記第１ピークまたは前記第３ピークがある場合：
   ａ．前記第１ピークと前記第３ピークから、正の周波数値を含む最低周波数に基づいて前記ターゲット位置に対応する真のピーク値を選択する。；
   前記第１ピークが真のピーク値である場合：
   ｂ．前記第１ピークおよび前記第３ピークに基づいて第１のターゲット距離推定値を演算し、当該第１のターゲット距離推定値と、前記１つまたは複数の光ビームの位相非線形性とを使用して第１ピーク形状推定値を決定する。；
   ｃ．前記第１ピークおよび前記第４ピークに基づいて第２のターゲット距離推定値を演算し、当該第２のターゲット距離推定値と、前記１つまたは複数の光ビームの位相非線形性とを使用して第２ピーク形状推定値を決定する。；
   ｄ．前記第１ピーク形状推定値および前記第２ピーク形状推定値を前記第３ピークおよび前記第４ピークと比較する；
   ｅ．前記第１ピーク形状推定値と前記第３ピークが前記第２ピーク形状推定値と前記第４ピークよりも高い相関を示す場合、前記第３ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。；および
   ｆ．前記第２ピーク形状推定値と前記第４ピークが前記第１ピーク形状推定値と前記第３ピークよりも高い相関を示す場合、前記第４ピークが前記ターゲット位置に対応すると決定する。ただし、前記真のピークはナイキストの周波数と前記第４ピークに対応する周波数を組み合わせて設定される。
8. 請求項１に記載の方法であって、さらに下記を含む方法。
   前記ＬＩＤＡＲシステムに最大負のドップラーシフト閾値が設定されている場合：
   前記ＬＩＤＡＲシステムの最小距離閾値を最大負のドップラーシフト閾値にマッピングし、前記第１および第２のピークセットのうち正の周波数値ピークを１つまたは複数の真のピークとして確立し、前記ターゲット位置を予測する。
9. 請求項８に記載の方法であって、最小距離のマッピングの手順は、さらに以下を含む方法。：
   前記ＬＩＤＡＲシステムの受信経路に光学的遅延を加えることで、前記最小距離閾値を最大負のドップラーシフト周波数にマッピングする。
10. 請求項８に記載の方法であって、さらに以下を含む方法。
    前記ＬＩＤＡＲシステムと前記ターゲットとの間のドップラーシフトが予め設定されている場合：
    前記第１のピークセットに基づいて、前記ターゲット位置に対応する真のピークを選択する。
11. 請求項８に記載の方法であって、さらに以下を含む方法。
    前記ＬＩＤＡＲシステムに最大正のドップラーシフト閾値が設定されている場合：
    前記ＬＩＤＡＲシステムの最大距離閾値を最大正のドップラーシフト閾値にマッピングし、１つまたは複数のピークのエイリアシングを防ぐために１つまたは複数の光ビームのチャープレートを調整する。これにより、前記第１および第２のピークセットのうち正の周波数値ピークを１つまたは複数の真のピークとして確立し、前記ターゲット位置を予測する。
12. 請求項１０に記載の方法であって、最大距離閾値のマッピングの手順は、さらに以下を含む方法。：
    ナイキスト周波数と前記最大距離閾値に基づいて、１つまたは複数の光ビームのチャープレートを調整する。
13. 請求項２に記載の方法であって、さらに以下を含む方法。
    前記ＬＩＤＡＲシステムの最小検出周波数に対する最大ドップラーシフト内に前記第１ピークまたは前記第３ピークが存在する場合において、：
    
    前記ＬＩＤＡＲシステムと前記ターゲットとの間のドップラーシフトが予め設定されており、当該予め設定されたドップラーシフトが生じる場合：
    ａ．前記第１ピークと前記第３ピークから、正の周波数値を含む最高周波数に基づいて前記ターゲット位置に対応する第１の真のピーク位置を選択する。；
    
    前記第１ピークが前記第１の真のピーク位置として選択された場合：
    ｂ．前記予め設定されたドップラーシフトと前記第１ピークに基づいて第２の真のピーク位置を推定する。；および、
    ｃ．当該第２の真のピーク位置との近接性に基づいて前記第３ピークと前記第４ピークの間で選択を行い、ターゲット位置を決定する。；
    
    前記第３ピークが前記第１の真のピーク位置として選択された場合：
    ｄ．前記予め設定されたドップラーシフトと前記第３ピークに基づいて前記第２の真のピーク位置を推定する。；および、
    ｅ．当該第２の真のピーク位置との近接性に基づいて前記第２ピークと前記第１ピークの間で選択を行い、ターゲット位置を決定する。
14. 請求項１３に記載の方法であって、
    前記予め設定されたドップラーシフトは、自己運動速度（エゴ速度）、以前のフレーム情報、近傍ポイント情報の少なくとも１つに基づいて選択される、方法。
15. 請求項２に記載の方法であって、さらに以下ａ～ｅを含む方法。
    前記第１ピークまたは前記第３ピークがナイキスト周波数に対する最大ドップラーシフト内に存在する場合において：
    
    前記ＬＩＤＡＲシステムと前記ターゲットとの間のドップラーシフトが予め設定されており、当該予め設定されたドップラーシフトが生じる場合：
    ａ．前記第１ピークと前記第３ピークのうち、正の周波数値を含む最低周波数に基づいて前記ターゲット位置に対応する第１の真のピーク位置を選択する；
    
    前記第１ピークが前記第１の真のピーク位置として選択された場合：
    ｂ．前記予め設定されたドップラーシフト、前記第１ピーク、およびナイキスト周波数に基づいて第２の真のピーク位置を推定する。；および、
    ｃ．前記第２の真のピーク位置との近接性に基づいて前記第３ピークと前記第４ピークの間で選択を行い、ターゲット位置を決定する；
    
    第３ピークが第１の真のピーク位置として選択された場合：
    ｄ．前記予め設定されたドップラーシフト、前記第３ピーク、および前記ナイキスト周波数に基づいて第２の真のピーク位置を推定する。；
    ｅ．前記第２の真のピーク位置との近接性に基づいて前記第２ピークと前記第１ピークの間で選択を行い、前記ターゲット位置を決定する。
16. 請求項１５に記載の方法であって、
    前記予め設定されたドップラーシフトは、自己運動速度（エゴ速度）、以前のフレーム情報、近傍ポイント情報の少なくとも１つに基づいて選択される、方法。
17. 請求項１に記載の方法であって、さらに下記を含む方法。：
    前記少なくとも１つのアップチャープ周波数、および前記少なくとも１つのダウンチャープ周波数を、前記１つまたは複数のリターン信号と混合することにより、周波数領域におけるベースバンド信号を生成する。ここで、前記少なくとも１つのダウンチャープ周波数は、前記相対運動に比例して時間的に遅延する。
18. 請求項１７に記載の方法であって、
    前記ベースバンド信号は、前記第１ピークのセットと前記第２ピークのセットを含む、方法。
19. 周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システム（以下、ＬＩＤＡＲシステムと称する。）であって、
    同ＬＩＤＡＲシステムの視野内のターゲットに向けて少なくとも１つのアップチャープ周波数、および少なくとも１つのダウンチャープ周波数を含む１つまたは複数の光ビームあって、前記少なくとも１つのアップチャープおよび前記少なくとも１つのダウンチャープが位相非線形性を有するように位相変調される光ビームを送信し、前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づく１つまたは複数のリターン信号を受信する、下記要件を具備する光スキャナと、
    前記１つまたは複数のリターン信号は、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって、少なくとも１つのアップチャープ周波数からシフトした変位アップチャープ周波数と、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって少なくとも１つのダウンチャープ周波数からシフトした変位ダウンチャープ周波数とを含み、前記変位アップチャープ周波数および前記変位ダウンチャープ周波数は、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのアップチャープ周波数に関連した第１のピークセットと、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのダウンチャープ周波数に関連した第２のピークセットとを生成する。；
    
    前記光スキャナに連携して前記リターン信号から、ＬＩＤＡＲターゲット距離に対応する周波数を含む時間領域のベースバンド信号を生成する光学処理装置と、；
    
    前記光学処理装置に連携する信号処理装置であって、プロセッサと、このプロセッサによって実行されると、前記第１ピークのセットおよび前記第２ピークのセットを使用して、前記１つまたは複数の光ビームにおける位相非線形性によって生じる前記第１のピークセットおよび前記第２のピークセットの形状の少なくとも一部に基づきピークイメージを検出しつつ前記ターゲット位置を決定するように前記ＬＩＤＡＲシステムを動作させる命令を格納するメモリとを含む、信号処理装置と、；
    を備える、ＬＩＤＡＲシステム。
20. 非一時的なコンピュータ可読媒体であって、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）光検出および測距（ＬＩＤＡＲ）システム（以下、ＬＩＤＡＲシステムと称する。）内のプロセッサによって実行されると、前記ＬＩＤＡＲシステムに下記ａ～ｃを実行させる命令を含む、コンピュータ可読媒体。：
    ａ．前記ＬＩＤＡＲシステムの視野内のターゲットに向けて、少なくとも１つのアップチャープ周波数、および少なくとも１つのダウンチャープ周波数を含む１つまたは複数の光ビームあって、前記少なくとも１つのアップチャープおよび前記少なくとも１つのダウンチャープが位相非線形性を有するように位相変調される光ビームを送信する。；
    ｂ．前記ターゲットから、前記１つまたは複数の光ビームに基づく１つまたは複数のリターン信号を受信する。
    ここで、前記１つまたは複数のリターン信号は、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって、少なくとも１つのアップチャープ周波数からシフトした変位アップチャープ周波数と、前記ターゲットおよび前記ＬＩＤＡＲシステムの少なくとも１つの相対運動によって少なくとも１つのダウンチャープ周波数からシフトした変位ダウンチャープ周波数とを含み、前記変位アップチャープ周波数および前記変位ダウンチャープ周波数は、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのアップチャープ周波数に関連した第１のピークセットと、前記ターゲットの位置に対応する前記少なくとも１つのダウンチャープ周波数に関連した第２のピークセットとを生成する。；および
    ｃ．前記第１のピークセットおよび前記第２のピークセットを使用して、前記１つまたは複数の光ビームにおける位相非線形性によって生じる前記第１のピークセットおよび前記第２のピークセットの形状の少なくとも一部に基づきピークイメージを検出しつつ前記ターゲット位置を決定する。

Images