随着通信行业的不断进步和快速发展,新的无线通信方式随之不断涌现,人们的无线业务需求也不断更新、暴增。众所周知,对于无线通信来说,频谱资源是弥足珍贵的。如此一来,越来越拥挤的频谱资源已经无法满足当今用户日益增长的无线业务需求。美国联邦通信委员会公开的数据表明,电磁频谱从三十兆赫兹到三吉赫兹,几乎己经全部分配给现有的基础通信业务应用,但是大部分固定分配的频谱资源都呈现出时间或者空间的不连续性,表现为授权用户不用此授权频段的时候,其他非授权用户也无权接入,导致了整个授权频段利用率低下。如此看来,造成无线频谱资源紧缺的根本原因,并非频谱资源本身的匮乏,而是目前惯用的、不合理的无线频谱资源管理、分配和使用制度。认知无线电通过智能感知、理性学习、准确决策和科学分配,对授权频谱进行“二次利用”,解决了开放频谱资源缺乏和授权频谱专用造成频谱利用率低下的问题,使化解频谱资源的匮乏与与日俱增的无线通信业务需求之间的突出矛盾成为可能。因此,认知无线电成为了近几年来通信领域,尤其是无线通信领域广泛讨论的热点和焦点。认知无线电技术是解决上述问题的有效手段,其中,频谱切换为认知用户提供了弹性的服务。本文针对认知无线电技术领域中频谱资源管理进行了研究,旨在探索频谱决策和频谱分配策略,着重对频谱切换时的频谱判决机制以及频谱共享中的频谱分配问题提出了新的看法,以求实现对频谱的有效管理和充分利用。本文首先简单介绍了认知无线电技术的背景、概念、能力、关键技术以及研究现状,进而论及频谱管理中决策的研究现状。其次介绍了频谱切换中的目标切换判决机制,并详细介绍了多属性效用理论。接下来就介绍了频谱管理中,引导频谱切换的频谱判决机制,并将影响判决结果的标度法进行改进,让频谱决策趋势更偏于肯定。然后,基于多属性效用理论,将频谱切换过程中采用的频谱判决机制由传统的首次匹配法转为多属性加权判决。通过融合多属性效用理论和将无线通信业务分级,优化决策效果,改善了首次匹配法,大大提高了频谱利用率。最后,针对多个子网络通过中心频谱代理,相互协作接入同一段频谱的应用场景,将频谱共享中顺序动态频谱分配转为基于频谱供求平衡和网间匹配的动态频谱分配机制。通过将顺序分配周期内全员重配模式,变革为根据各个网络的供求变化,进行网间协作匹配,频谱资源富余的立即释放,频谱资源不足的立即感知,并将感知的可用频谱接入。如此,在分配增益牺牲较小的情况下,频谱切换的开销得到了大大降低,分配方案的复杂度也得到相应的简化。通过仿真,上述改进都得到了验证,效果良好。