LTE作为现今最前沿的通信技术之一,不可避免的需要对接入方式进行研究。作为以提供数据业务为主的移动通信系统,LTE系统中的随机接入的性能要求远高于以往传统的移动通信系统。所以对于LTE系统的随机接入的研究具有重要的意义。本文首先对于移动通信系统的发展做了简要的回顾,对于LTE系统的架构也做了较为精炼的分析。在这基础上,文章从随机接入的多址接入协议与随机接入系统中的退避算法入于,着于对随随机接入的关键问题进行分析,在分析了传统的随机接入技术后,将对TD-LTE系统中的随机接入进行分析与研究,包括接入的分类以及接入的作用,对随机接入前导序列的选取进行了分析,分析了前导序列的相应性质。在对整个TD-LTE系统的随机接入过程与技术做了研究之后,将重点研究LTE上行物理层链路,其中将对TD-LTE上行的关键技术进行研究分析,并且将着重对LTE物理上行随机接入信道的结构进行分析。通过对PRACH的分析之后,将对PARCH前导的发送端实现方案以及接收端的实现方案进行研究。本文研究了ZC序列的实现,提出了一种基于查表法以及累加器的ZC序列的实现方法。该方法在ZC序列的指数计算部分采用累加器来实现,对于自然指数函数的实现则利用了其周期性,事先将其函数值存储在ROM中,在运算时先产生其查找地址并将相应的值取出。对于中间计算如除法则转换为倒数的乘法,在对于倒数的存储需要根据数据变化的范围设定不同的定标方式,这可以有效地增加最终结果的准确性。这·实现方法通过验证可以很好地满足设计要求,能够达到较高的时钟要求以及变化的序列长度。本文研究了随机接入信道中的前导码的实现,提出了一种直接生成前导码的频域序列的实现方法。该实现方法通过将小区中将使用到的前导序列的DFT变换事先算出,并存储在ROM中,在发送前导的时候,根据配置信息如根序号,循环移位值等直接得到序列的DFT变换后的序列,在后续的IDFT中则采用分组进行2048点IFFT的方法来得到最终的前导序列。在此之后则是进行CP添加等后续操作。该实现方案避免了得到时域ZC序列之后在进行DFT运算,有效地提高了运算效率。前导序列的检测,采用频域检测的方式检测,在本地产生频域的前导序列,并与接收到的数据做点乘,再对其做IFFT变换得到最终的相关序列结果在进行峰值的搜索。本文在研究了前导的FPGA实现之后,对设计结果进行了仿真验证与仪器测试,可以很好的检测到PRACH信号的峰值。本文中对于PRACH接收的实现主要是对PRACH的设计进行了验证。