本发明涉及无线通信技术领域，公开了基于调制域循环时延多普勒移位的信号处理方法和系统，包括获取发送端天线的待发送信号向量，对所述待发送信号向量进行调制域循环时延多普勒移位，得到调制域信号向量，所述调制域循环时延多普勒移位包括循环时延移位和循环多普勒移位；对所述调制域信号向量进行时延多普勒类调制，得到第一时域信号向量；对所述第一时域信号向量添加循环前缀，得到第二时域信号向量，并将所述第二时域信号向量发送至双衰落无线信道。本发明不仅可以获得全发射分集增益，并且可以使用到所有时延多普勒类波形的通信系统上，具有极强的鲁棒性、极低的计算复杂度以及广泛的应用场景。