认知无线电技术解决了频谱资源短缺问题,提高了无线频谱的利用率。然而,认知无线电网络的安全问题日益增多,严重制约了认知无线电技术的应用与发展。研究认知无线网络中的安全技术对于保障网络安全、提高网络性能、促进认知无线电技术发展等具有重要意义。本文研究工作如下:1、研究了认知无线电网络频谱检测和安全技术。首先分析了单认知用户频谱检测技术,从主用户接收机检测和主用户发射机检测两方面展开研究,并比较了各自的优缺点。随后分析了多认知用户合作检测及数据融合准则。最后总结了已有的防御攻击技术,包括主用户地理位置检测、信道特征检测、指纹检测等。2、提出 了基于高级加密标准(Advanced Encryption Standard, AES)防御模仿主用户(Primary User Emulation, PUE)攻击策略。首先研究了PUE攻击对合法用户及网络性能的影响,随后研究了 AES加密思想和加密过程以说明AES加密的安全性高。最后将AES加密技术应用于防御PUE攻击策略。此方法通过信号的互相关系数来检测攻击者,仿真结果表明本策略可降低误检概率,有效防御PUE攻击。3、提出了基于无线信道特征防御PUE攻击策略。首先研究了无线信道的传播特性,重点分析了小尺度衰落的多普勒扩展和时延扩展,并总结了常用的无线信道统计模型。本策略基于无线信道相干时间内信道冲激响应近似不变这一特性,攻击者与合法用户的信道不同,冲激响应也存在较大差异。随后研究了最小二乘信道估计和最小均方误差信道估计并比较了两者的优缺点。最后研究了通过信道冲激响应检测PUE攻击方法,此方法利用信道估计算法提取用户的信道冲激响应用于判断用户身份。仿真结果表明本策略可有效识别攻击者,达到防御PUE攻击的目的。