王 丹，张怡凡，杜颜敏

（重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆 400065）

0 引 言

在5G系统中，随机接入过程是一个至关重要的过程，通过随机接入过程实现上行同步后，用户设备才能进行上行数据传输。随机接入过程的第一步就是通过物理随机接入信道（Physical Random Access Channel，PRACH）实现随机接入前导的发送［1］和检测［2］。

近年来，针对随机接入前导检测的研究层出不穷：文献［3］提出了一种基于频偏补偿的前导码检测算法来解决中低速模式下频偏对随机接入过程的影响；文献［4－5］给出了长期演进多窗口联合前导检测算法，解决了高速模式下频偏对前导检测的影响；文献［6］提出了频域固定阈值前导检测算法，该算法通过虚警概率来确定固定检测阈值，因为需要反复计算阈值得到累积分布函数（Cumulative Distribution Function，CDF），所以该算法难以在实际的基站中实现；文献［7］提出了动态阈值检测算法，虽然这种算法的虚警概率低，但算法运算量大，无形中增加了接入延迟。以上算法均没有对5G系统PRACH进行分析，其他现有的文献关于5G系统PRACH的研究，如文献［8］研究的5G随机接入前导码的设计，也没有对5G系统随机接入前导提出相应的检测算法。因此，在实现随机接入前导正确检测的基础上降低算法复杂度，并保证一定虚警概率成为5G系统研究的重点。

基于以上分析，本文提出了一种5G随机接入前导检测算法，该算法将频域ZC序列分组进行检测，通过设置阈值来检测前导序列，利用多天线分集梳理修改相对阈值的CDF，根据相对检测阈值确定绝对检测阈值，即相对检测阈值与时变噪声功率的乘积。……