认知无线电(Cognitive Radio,简称CR)技术是未来无线通信领域的“下一个大事件”(Next Big Thing),其研究涉及到许多方面,其中认知无线电网络中的功率控制算法设计便是目前的一个研究热点。本文从认知无线电技术特性出发,对认知无线电网络中的功率控制算法进行了较为深入的研究。文中系统而全面地介绍了目前认知无线电网络中的主要功率控制算法,指出了现有算法的新颖与不足之处。文中详细地介绍了三种不同的网络架构(集中式,分布式和混合式)对功率控制算法设计的影响,明确了不同网络架构中的功率控制设计原则,提出了适用于不同网络架构下的功率控制算法,并对算法性能进行了数学分析和计算机仿真验证。本文首先在第一章中探讨了认知无线电的研究背景与研究意义,回顾和总结了目前对认知无线电网络的研究,尤其对认知无线电网络中的功率控制问题作了详细介绍,说明了认知无线电网络中功率控制算法研究的重要意义。第二章提出了具有低复杂度的、基于公平性的集中式功率和信道联合分配策略,并通过数学分析证明到所提算法不仅能够保证不对授权用户产生有害干扰,还能为认知无线电用户提供服务质量(Quality of Service,简称QoS)保证,仿真表明所提算法还能保证认知无线电用户的低功率消耗,并满足较好的公平性。第三章提出了基于博弈论的分布式功率控制策略,通过分析效用函数的几何特性,所提算法不仅能保证对授权用户不产生有害干扰,还能保证功率收敛,并满足不同业务的QoS需求。此外,本文还设计了相应的分布式功率控制协议,增加了算法的实用性。本文还通过计算机仿真验证了所提算法的上述性能和提高吞吐量的能力。第四章探讨了混合式网络下的功率控制问题,在介绍了由中国电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室设计基于认知无线电的分级频谱共享网络架构的特点和思想后,提出了适合于该网络的混合式功率控制方案。第五章对全文进行了总结,并指出了认知无线电网络中的功率控制算法设计未来的研究方向。