随着宽带数据业务扩展以及更高速率需求的增长,第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)通过引入正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)和多入多出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)等新技术,开始了对通用移动通信系统长期演进(Long Term Evolution, LTE)项目的研究工作。需求设定要实现高吞吐量,达到在20MHz带宽下行最大100Mbps的速率,上行最大50Mbps的速率要求。而其中LTE随机接入在保证移动终端与网络建立无线链路的过程中扮演了关键角色。同时在迅猛发展的通用处理器(General Purpose Processor, GPP)技术的推动下,GPP被更多引入到无线通信领域中,也为LTE基带信号实时处理提供了一个新的解决方案。因此,基于通用处理器的更高效率的LTE随机接入成为了本文研究的重点。首先研究分析了Intel通用处理器的架构及性能,建立软件开发设计及优化的思路。由此展开对LTE物理随机接入信道(Physical Random Access Channel, PRACH)发送端与接收端的算法设计：(1)研究LTE PRACH的基本结构以及相应的高层配置,在此基础上设计PRACH发送端算法。本文提出了一种基于GPP平台的改进Chirp-z算法来完成离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)运算,另外,结合前导信号特性设计了一种低复杂度的离散傅里叶逆变换(Inverse Discrete Fourier Transform, IDFT)算法,并对各个算法的正确性进行了验证。(2)在对PRACH的接收端进行设计时,将其分成了信号接收和能量检测两大部分,然后针对每一部分展开具体的设计,涉及前端的抗混叠滤波器、相关序列的快速算法以及功率检测算法等；在MATLAB平台上分别基于高斯加性白噪声信道(Additive White Gaussian Noise, AWGN)和扩展的典型城市模型信道(Extended Typical Urban, ETU)两种信道条件,对整个链路进行仿真,结果表明该接收端算法虚警概率达到3GPP36.104协议要求,漏检概率的性能指标也均优于要求2-3dB以上。本系统的实现采用以上PRACH收发两端所设计的算法,基于GPP平台进行大量C语言以及单指令多数据流(Single Instruction Multiple Data, SIMD)指令的编写与优化,同时利用VTune性能分析器辅助定位分析。最终完成了对代码的全面测试并验证了优化后的PRACH链路的正确性,结果表明GPP平台下的虚警概率符合要求,漏检概率性能指标仍优于协议要求2dB左右；处理时间只有几十微秒甚至更低,很好地完成了实时信号处理。