多输入多输出(MIMO)技术,就是在发送端和接收端均采用多根天线的通信模式,是无线通信领域的巨大突破,可以在不增加带宽的情况下,成倍的提高信道容量和频谱利用率,成为第三代及未来移动通信系统实现高数据速率、高传输质量、高系统容量的关键技术之一。通信系统的好坏从很大程度上来讲都依赖于信号检测,然而,随着MIMO技术的引进,传统的信号检测算法要么因为性能恶化太快要么因为算法复杂度太高已经不能满足检测要求了,新兴的半定松弛检测(SDR)算法在性能和复杂度之间做了一个很好的折衷,但是它与最大似然检测的最优性能之间始终存在一定差异,且随着调制阶数及天线维数的增加,他们之间的差异会越来越大。球状检测可以在维持最优性能的同时大大降低最大似然检测的复杂度。目前,球状检测存在的问题是低信噪比和高维天线下算法复杂度过高。信噪比较低时,最优检测性能与其他次优检测性能之间的差距很小,从实际来看,以高昂的代价降低球状检测算法复杂度来换取性能上的微小改善意义不是很大,加上高维MIMO系统由于其极大容量已经越来越受到人们的瞩目,因此本论文的研究重点是在高维MIMO系统中进行低复杂度球状检测算法研究。本论文结合union bound分析方法对球状检测的性能进行了研究,分析了不同信噪比下球状检测性能随着天线维数的变化而变化的情况,找出了他们的分界点。初始半径的选择是影响球状检测算法复杂度的一个重要因素,本论文基于高维MIMO系统中最优的一种初始半径选择方案(MMSE+SD)研究出了两种适用于高维MIMO系统的改进方案。第一种改进方案(MMSE+SD (binary search))是在预处理检测的基础上,结合半径序列及折半查找的思想对MMSE+SD的一种改进,第二种改进方案是简单地将预处理算法由之前的MMSE替换为SDR,以此来缩小球状检测搜索范围,降低算法复杂度,本论文在对第一种改进方案进行深入探讨之后又将两种方案结合起来进一步降低了球状检测算法的复杂度。