随着用户对移动通信网络性能需求的不断提升,新型的无线网络分析和优化仪表日益得到重视。因此,研发一款新型的空口监测分析仪表是趋势所在。随机接入作为移动通信过程中用户终端与基站建立通信的首要步骤,其性能将会直接影响整个通信系统的运行效率和用户体验。本课题针对LTE-A空口监测分析仪下的随机接入前导检测技术进行了深入研究,围绕前导检测技术中计算复杂度、峰值检测成功率、时延等问题,以实现高性能的峰值检测为研究目标,提出了一种物理随机接入信道(Physical Random Access Channel,PRACH)接收端前导检测技术设计方案。主要研究内容如下:1.针对PRACH接收端的关键算法进行了分析,将PRACH接收端划分为前导接收和峰值检测两部分,分别研究了时域滤波降采样算法和前导峰值检测算法,然后将多级滤波降采样算法和多重滑窗峰值检测算法同时应用于PRACH接收端前导检测技术设计方案。最后通过MATLAB对PRACH接收端链路进行仿真。仿真结果表明,相比于传统方案,该设计方案进一步提升了前导检测的成功率。2.按照自顶向下的设计思想,完成了PRACH接收端顶层模块和各子模块的设计结构,主要包括频谱搬移模块、多级降采样滤波模块、频域相关峰值检测模块。通过ModelSim软件进行仿真,验证了PRACH接收端各子模块和整体方案逻辑功能的正确性。3.在LTE-A基带板上使用了FPGA芯片XC7Z100-2FG900I,对PRACH接收端前导检测技术设计方案进行了测试,比较板级测试结果与ModelSim仿真结果的一致性。根据PRACH接收端硬件资源消耗情况验证了设计方案的合理性。通过LTE-A空口监测分析仪查看用户终端与基站的上行通信结果,验证了设计方案的可行性。本课题主要研究了LTE-A空口监测分析仪的PRACH接收端前导检测技术,设计了FPGA实现方案,为监测仪表随机接入的实现提供了切实的解决方案。