本发明公开了多入多出‑正交时频空系统的信号检测方法，包括：在发射端通过天线阵与波束成形技术将正交时频空信号发射；所述发射信号通过时变多径信道后，在接收端通过天线阵与波束成形网络将接收信号形成多条支路；获取每一条支路的时延‑多普勒域接收信号；对所述接收信号向量化，得到时延‑多普勒域向量化的系统输入‑输出关系；基于所述时延‑多普勒域向量化系统输入‑输出关系，设计低复杂度最小均方差均衡器；对所述低复杂度最小均方差均衡器的输出进行软解调，并输出相应的对数似然比信息；对每一个支路的软解调结果进行最大比合并，计算所有支路的联合对数似然比；根据联合对数似然比对发射信息进行判决，并输出判决结果。