在移动通信系统中，MIMO技术是指利用多发射天线和多接收天线进行无线传输的技术。目前，MIMO技术已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。MIMO技术可以应用于实际系统的关键因素是其检测算法性能的好坏和运算复杂度的高低。目前提出的检测方案主要有线性检测、非线性检测和最优检测三类。其中，最大似然检测作为一种公认的最优检测技术，在性能上具有明显的优势，但是计算代价较高；线性检测、非线性检测虽然性能较差，但是计算简单，易于实现。所以本文详细研究了一种球面检测算法，它能将两者的优点有机的结合。 本文在分析MIMO系统原理的基础上系统的研究了现有的各类检测算法，给出了各类算法的性能曲线；并围绕最优检测这一思想，探讨了球面检测算法，且在此基础上深入研究了几种改进方案。球面算法改进后收敛速度加快，并且计算复杂度大大减低。为了验证改进算法的有效性和可行性，本文结合MATLAB仿真，全面分析、比较了各类算法和新算法在性能和计算复杂度等方面的差异。