随着智能时代的到来,移动通信的发展也迈进了新的台阶。因此,科学家们在第四代移动通信技术的基础上提出了对第五代(fifthgeneration,5G)移动通信技术的设想。大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)技术是5G的关键技术之一,可以支持数以百计的用户进行传输,而信号检测器是大规模MIMO系统中的重要一环,其主要作用是从接收信号和已知信息中恢复和分离出发送信号,影响着整个系统的性能,因此高检测精度和低计算复杂度的信号检测算法的提出至关重要。而对信号检测算法进行硬件实现时,如何设计硬件架构,使电路在保持低功耗和高性能的同时,还能保持一定的灵活性,同样极具挑战性。本文首先对大规模MIMO系统中几种经典的线性和非线性信号检测算法分别进行了简单的介绍。然后,本文提出了一种新的线性信号检测算法——改进并行迭代(modified parallelizable iteration,MPI)信号检测算法,该算法以迭代的方式来近似矩阵求逆,同时采用新的求解初值的方法来代替传统的零初值。仿真显示MPI信号检测算法在检测精度上要优于现今常见的线性信号检测算法,接近于采用精确矩阵求逆的最小均方误差信号检测算法,但是MPI信号检测算法的计算复杂度比后者低一个数量级,因此本文提出的MPI算法能够较好的权衡计算复杂度和检测精度。接着针对MPI信号检测算法的大规模MIMO可重构信号检测处理器的架构进行设计,其核心计算单元为4个4×4的运算单元阵列。实验结果证明该可重构信号检测处理器与用现场可编程门阵列实现的处理器相比,无论在面积效率还是能量效率方面均有较大提升(约为10倍),同时由于可重构计算架构的灵活性和可扩展性,该可重构处理器还可以支持多种信号检测算法和常用的数字信号处理领域的算法。本文针对MPI信号检测算法对大规模MIMO可重构处理器的架构进行了设计,使用Verilog硬件描述语言对电路进行描述得到仿真结果,并采用TSMC 28nm工艺对电路进行了逻辑综合,最后经过布局布线后得到该可重构处理器的版图。