为满足人们日益增长的通信需求,许多先进的通信技术应运而生。长期演进LTE(Long Term Evolution)项目为了达到更灵活更高的系统带宽、更大的传输速率以及更低的延迟,引入全新的无线空中接口及先进的无线技术,吸引了业界的广泛关注。本文主要针对LTE系统中随机接入的发送和接收进行全面深入的研究。首先,简述随机接入过程的课题背景、LTE发展的现状与趋势。接着对随机接入的基本功能、传统随机接入机制以及完整的随机接入过程进行概述。在此基础上给出LTE系统中SC-FDMA信号产生过程,并对其子载波映射方式、循环前缀等进行深入分析。接着分析随机接入前导Zadoff-Chu序列的性质,同时给出一种低复杂度的DFT/IDFT的计算方法。最后,论文重点研究LTE随机接入前导检测的算法,阐述时域检测以及频域检测原理,并对频域检测进行充分调研深入研究,给出频域检测算法的数学模型和完整的检测流程。同时,论文提出一种新型的随机接入前导检测算法——基于多用户检测的随机接入前导检测算法。所提检测算法利用对已检测出的前导序列进行干扰抵消,再对尚未检测的随机接入前导进行检测。与传统频域检测算法比较,结果表明,所提检测算法检测性能更优。基于多用户检测的随机接入检测算法具有良好的检测性能,提高了检测成功率,相应地提升了系统的吞吐率,因此该算法对随机接入过程有着重要的意义。