本文主要研究了压缩感知技术及其在宽带认知频谱感知中的应用。首先,介绍了认知无线电的基本概念及发展近况,并对传统的认知无线电频谱感知技术做了研究。在此基础上,深入研究了基于压缩感知技术的宽带认知频谱感知方法,在已有算法的基础上提出了一种改进算法,并给出了详细的仿真结果及性能分析。随后,将压缩感知技术与多窗口谱估计联合奇异值分解方法相结合,用于信号的谱估计与空洞判决中。通过仿真比较了此方法与原有谱估计方法估计谱的失真程度,然后利用已有的GSM信号实测数据进行了测试。分析表明此方法具有较高的正确判决概率,且具有压缩感知的优点。另外,本文还研究了认知无线电的频谱检测机制问题,重点在于检测周期的调整和优化方面。着重分析了一种利用衰减因子动态调整检测周期的方法,此方法通过引入成本控制因子将多目标优化问题转化为单一目标优化问题,对于不同的成本控制因子,通过对优化问题的求解能够获得对应的最优初始检测间隔和衰减因子。