随着无线通信技术的发展和无线业务需求的扩大，无线频谱资源的供需矛盾急剧恶化，固定分配的频谱大多处于空闲状态，通过引入认知无线电和频谱感知技术，能够及时发现频谱空洞，有效提高频谱资源利用率。尽管频谱感知技术的发展日臻成熟，但是目前国内外的研究大多局限于理论分析和软件仿真，在硬件实验平台上的实现较少，尚没有系统完善的平台环境可供实际测试和方案验证。本文的核心工作主要围绕搭建硬件测试平台、实现频谱感知功能展开，为下一步进行动态频谱接入技术的实物开发测试做准备，同时也为认知无线电技术理论提供了一个可实际测试和仿真验证的平台。文中采用基于GNU Radio和USRPE110的软件无线电设备，在介绍其实现方式和编程原理的基础上，通过软硬件平台搭建、实际安装调试和测试实现了两台设备间单工收发数据的系统演示；另外，通过研究频谱感知方法，在硬件平台上实现了频谱发现、能量感知的过程，检测到的感知数据与实际情况高度吻合，从而验证了硬件平台的可靠性。