LTE-Advanced简称LTE-A,是LTE的后续演进,其整体技术指标都已超过4G的技术指标要求。MIMO技术作为LTE-A的关键技术,可以在不增加发射功率和系统带宽的情况下,通过分集发送方式提高系统可靠性,通过复用空间方式成倍增加系统的信道容量。但是随着需求的增加,LTE-A系统的天线数目和调制的阶数也随之增多,造成传统的MIMO检测算法的复杂度急剧增加。所以研究一种复杂度适当而性能优异的检测算法是当前研究的重点。首先本文对LTE-A产生的背景进行了介绍,分析了其特性和优势。然后重点对LTE-A的物理层基础知识、MIMO-OFDM系统理论以及下行多天线技术进行了介绍,为之后的算法研究奠定了理论基础。然后本文对传统的MIMO检测算法进行了深入的研究,分别研究了线性的MIMO检测算法(ZF、MMSE)和非线性的MIMO检测算法(OSIC、PIC),分析了其优缺点,并通过在matlab仿真平台上搭建相应的MIMO检测算法链路进行仿真,用于验证其理论和性能测试。接着本文重点研究了球形译码算法(SD),并结合硬件实现的实时性和LTE-A对MIMO检测性能的需求,对球形译码进行了修改,引入了基于SINR的快速排序的QR分解和基于初始解的M算法,实现了在保证其性能损失极小的情况下,极大的减小了其复杂度,并且在matlab仿真平台上对其性能进行了仿真和验证,通过对结果的分析,得知当M取4时,改进型球形译码的性能和复杂度能达到最好的平衡。最后本文对实现DSP所需的硬件平台MSC8156基带板进行了介绍,搭建了基于M取4的改进型球形译码的检测链路,并对复数矩阵乘法模块进行了优化从而提高了DSP平台的执行效率;通过与matlab仿真性能的对比以及对硬件处理时间的分析,得出改进型球形译码算法是合理而可行的,满足了LTE-A的要求。