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从二十世纪九十年代开始，第三代移动通信技术的出现给人们的生活带来了前所未有的体验，它在进一步扩大系统容量和提高频谱利用率的同时，能满足高速率、多环境、多业务的要求，基本上实现个人通信的要求。然而在通信技术飞速发展和通信用户急剧增加的今天，现有的2G/3G通信技术已经不能满足用户对高速数据业务的需求。在这种背景下，现有的通信技术向B3G/4G平滑演进，3GPP的长期演进(LTE)作为3G向4G过度的技术应运而生。LTE系统通过将无线网络架构扁平化和对无线空中接口的改进，实现了低延时、高数据传输速率、低运营成本等目的。
随机接入技术是LTE系统中的一项关键技术，它是实现用户设备和网络端建立上行同步以及获得初始上行时间和频率资源的重要过程，因此随机接入性能的优劣性直接影响整个LTE系统的性能。论文根据3GPP TS36 V9.0标准和基于国家科技重大专项“TD-LTE射频一致性测试仪表”和“TD-LTE无线综合测试仪表的开发”的基础上，对随机接入过程进行了深入的研究，重点研究了TD-LTE系统PRACH随接入发送和接收的整体流程，并对随机接入的重难点问题给出了设计和实现方案，为进一步的研究提供了理论依据和支持，论文的研究工作如下:
1、学习和总结了LTE系统的整体架构、技术背景、目标需求、技术优势等，并对LTE系统的关键传输技术进行了研究，为PRACH信道随机接入过程的研究做准备。
2、结合3GPP TS36标准和相关会议提案，对LTE随机接入过程进行了研究。
3、通过MATLAB软件对随机接入过程中PRACH信道进行链路设计和仿真。发送端设计模块主要包括前导的时频生成，基带信号的计算，时频资源位置的计算等;接收端设计模块主要包括解基带信号，网络端检测信号的生成，RACH信号检测等;并对设计链路性能进行仿真，验证设计的链路是否满足LTE系统的标准要求。
4、最后结合相应的实现平台和DSP芯片，给出PRACH链路设计中模块具体的实现过程。