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近年来,随着人们对无线通信速率和可靠性的要求越来越高,如何在不增加带宽的情况下提高通信速率和可靠性已经成为现代通信设计的技术难点。多输入多输出(Multi-input Multi-output, MIMO)技术是在不增加带宽的情况下就能成倍地提高通信速率和可靠性的技术,它一出现就成为了现代通信技术的研究热点。虽然MIMO技术具有如此优势,但是这一技术的引入也使得信号间的干扰增强、信号的维度大大增加,这样接收端检测算法的设计难度就变得越来越大。如何设计出计算复杂度低而性能又能接近最优性能的算法已经成为MIMO信号检测领域的研究热点。对于大多数传统的MIMO信号检测算法要同时获得低的计算复杂度和接近最优的性能几乎是不可能的。将马尔科夫链-蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo, MCMC)方法运用于信号检测,不仅可以获得接近最优的算法性能,而且其计算复杂度也不会随着天线数量和信号空间大小的增加而明显增加,而仅仅与迭代次数成线性关系。论文研究分析了三种不同信道条件下,基于MCMC方法的MIMO信号检测算法。第一种是完全已知信道状态的频率平坦衰落信道,在这种信道条件下的MCMC MIMO信号检测算法比较简单,其只需要从基于比特位的条件概率函数中抽样,不同的抽样方法决定了最后的性能。第二种是信道状态并不完全已知的频率平坦衰落信道,这种信道条件下的MCMC MIMO信号检测算法,首先利用导频序列对信道进行了初始估计,然后利用估计的信道状态,并在算法中考虑进估计误差,推导得到似然率的计算公式,最后得到MCMC检测器与信道译码器的迭代接收形式。第三种是信道状态完全未知的频率选择性衰落信道,这种信道条件下的MCMC MIMO信号检测算法,首先利用正交空时块编码(Orthogonal Space-time Block Coding, OSTBC)的特性将一个多输入单输出(Multi-input Single-output, MISO)系统转化为单输入多输出(Single-input Multi-output, SIMO)系统,然后利用MCMC方法完成信道盲估计和符号检测。在第三种信道条件下,也得到了MCMC检测器与信道译码器的迭代接收形式。以前有研究指出MCMC方法在高信噪比下会遇到性能恶化的问题,本论文研究表明,通过在发送包中加入冗余校验位,在接收端,当正确检测包概率达到一定水平时才停止迭代的设计方法可以克服此问题。这种方法并不会像盲目增加迭代次数那样大大增加计算复杂度。