CAZAC序列在LTE中的关键应用与优化策略

本论文深入探讨了"CAZAC序列在LTE中的应用研究"，由北京邮电大学的任斌硕士撰写，专业背景为信号与信息处理，指导教师为吴文礼。该研究起源于3GPP组织对3G长期演进（LTE）标准的推动，旨在提升数据传输速度、降低延迟、扩大容量和覆盖范围，并减少运营成本。 CAZAC序列，全称为恒包络零自相关序列，因其周期性自相关函数的理想特性、良好的互相关函数以及低峰值比，使其在众多技术领域，如脉冲压缩雷达、扩频通信系统（如CDMA和MC-CDMA）、OFDM通信系统的信道估计、同步和扩频码等方面有着广泛应用。对于LTE系统而言，研究CAZAC序列的应用具有重要的实际意义，因为它们能够提供高效的数据传输保障。 论文首先概述了LTE的物理层传输技术和市场前景，强调了CAZAC序列在这些技术中的关键作用。接着，作者详尽剖析了CAZAC序列的性质，包括给出四种定义并证明了Zadoff-Chu序列和广义Chirp-Like多相序列的独特特性。在时域和频域检测方面，论文利用离散循环周期信号相关定理证明了这两种检测方法的等效性。 论文的核心部分深入到CAZAC序列在LTE随机接入中的应用。随机接入是用户初次连接网络的关键步骤，文中介绍了随机接入的目的、流程，以及RACH（随机接入信道）的结构和前导码的作用。CAZAC序列被用于设计高效的前导码，通过分析其信号特征，论文提出并优化了两种前导码检测算法，降低了复杂度，提高了性能。此外，作者还在此基础上创新了一种新的随机接入机制，旨在缩短初始接入时延并降低碰撞概率。 最后，论文还详细阐述了CAZAC序列在LTE上行ACK/NACK（确认/否定确认）过程中的应用，这表明了CAZAC序列不仅在接入阶段发挥重要作用，也在数据传输确认环节中体现其优越性。 这篇硕士论文深入探究了CAZAC序列在LTE系统中的关键应用，展示了其在提升通信效率和性能方面的潜在价值，为无线通信领域的实践者提供了有价值的理论支持和技术指导。