摘要：物理隨機接入信道(PRACH)是長期演進計劃(LTE)無線通信系統(tǒng)中終端完成與網(wǎng)絡(luò)之間上行同步的關(guān)鍵信道。通過對PRACH接收機算法和TI公司新一代數(shù)字信號處理器TMS320C6670(以下簡稱CC6670)特性的研究，提出了一種基于大點離散傅里葉變換(Big-point DFT)的PRACH接收機系統(tǒng)方案，詳細介紹了這一方案的實現(xiàn)方法，并給出了主要的軟件算法。由于其系統(tǒng)實現(xiàn)簡單，軟件開銷小，可廣泛應(yīng)用于LTE基站接收機中。

　　隨機接入是LTE移動通信系統(tǒng)中用戶終端(UE)與無線網(wǎng)絡(luò)建立連接，進行通信的首要步驟。隨機接入的目的包括4個方面：(1)UE獲得上行同步，(2)跨區(qū)切換時，作為切換流程的一部分，UE在新小區(qū)發(fā)起接入請求，(3)UE從空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)換到連接狀態(tài)，(4)UE從無線鏈路失敗狀態(tài)下恢復(fù)。基站通過接收處理UE的PRACH信號，計算出UE的上行定時偏差，并通過下行信道向UE通知反饋，來協(xié)助UE完成上面的各項功能。

　　本文是作者在開發(fā)一個基于C6670的LTE基站演示系統(tǒng)中，在設(shè)計與開發(fā)基站PRACH接收機中所實現(xiàn)的方案，本文著重闡述了一種基于大點離散傅里葉變換(DFT)的PRACH接收機的設(shè)計以及在DSP上的實現(xiàn)?！　?/p>

　　PRACH的發(fā)送和接收

　　根據(jù)3GPP TS36.211協(xié)議，如圖1所示，LTE中使用的PRACH在時域上由循環(huán)前綴(CP)和實際發(fā)送序列(Sequence)組成，根據(jù)這兩種信號時間長度的不同組合，協(xié)議中定義了五種不同的PRACH格式(在表1中列出)?！　?/p>

 

　　LTE中使用的PRACH在頻域上固定占用6個RB，其對應(yīng)的頻域帶寬為1.08 MHz。表1中列出的五種格式中，format0-3適用于FDD和TDD兩種雙工方式，這四種格式在頻域上使用長度為839點的Zadoff-Chu (ZC)序列作為頻域參考序列，子載波間隔為1.25 kHz，兩邊預(yù)留有保護帶。format4只適用于TDD雙工方式，在頻域上使用長度為139點的ZC序列作為頻域參考序列，子載波間隔為7.5 kHz，兩邊預(yù)留有保護帶。實際系統(tǒng)中高層根據(jù)物理小區(qū)的雙工方式和覆蓋半徑的保護時延間隔來決定采用哪一種時域發(fā)送格式。