通信技术的快速发展使得目前可供分配的无线频谱资源日益紧张。采用动态频谱接入策略的认知无线电被认为是解决当前频谱资源稀缺、利用率低下的重要手段。频谱感知技术是认知无线电的基础,其中能量检测算法由于计算复杂度低且无需先验信息成为最常用的频谱感知方法。本论文主要研究如何在多带宽信号场景下使用能量检测算法对低信噪比信号进行有效检测。传统能量检测算法在低信噪比条件下的检测性能并不理想,基于谱相关的能量检测算法通过利用信号的相关性为提高低信噪比信号检测性能提供了有效的解决方案。结合以上信息,本文的主要研究内容及创新点如下:1.基于谱相关的能量检测算法理论与性能研究。谱相关方法通过多个信号频点进行联合判定的方式来利用信号的谱相关性。相比于传统的能量检测算法检测性能有明显提高。但当信噪比进一步降低时,检测能力基本失效。在研究了制约谱相关算法的检测性能的变量后,对谱相关算法中的参数进行优化,保证信号在满足带宽要求下,即使信噪比再低也能被有效检测。2.基于拐点的信噪比估计算法。由于需要根据信噪比选择对应的最佳谱相关参数,而基于谱相关的能量检测算法属于盲信号检测,无法事先获知信号的信噪比。本文提出了一种基于拐点的信噪比估计算法。该方法会在疑似信号处计算出四个拐点,其中信号的通带位于二三拐点之间,一四拐点以外的部分是阻带,进而得到疑似信号的信噪比以及噪声功率估计值。3.基于谱相关的自适应能量检测算法。在综合了与信噪比对应的最佳谱相关参数以及基于拐点的信噪比估计算法两个研究内容之后,提出了基于谱相关的自适应能量检测算法。该方法首先使用拐点法找出所有疑似信号部分,再利用对应的最佳谱相关参数对疑似信号进行检测,去掉被误判为信号的噪声部分,降低虚警率,得到最终的检测结果。仿真验证了自适应方法相比于已有基于谱相关的能量检测算法性能有较大地提升。