无线通信技术的快速发展和日益完善，使得无线用户数量越来越多，用户对无线频谱的需求也日益加大。目前频谱资源由国家管理并分配使用，按照当前的静态分配原则，频谱资源被划分为授权频段和非授权频段两类。由于大部分的频谱资源均被用来做授权频段使用，非授权频段的频谱资源要少的多。非授权频段已经渐趋饱和，与此相反相当数量的授权频段资源的利用率却非常低。认知无线电的核心思想之一就是使无线通信设备具有发现“频谱空洞”并合理利用的能力。也就是说，非授权用户要能够快速准确的检测到已经分配给主要用户（Primary User, PU）的频段是否空闲，以便接入使用该频谱。这样，通过“借用”的方式复用已授权的频段，能够有效的提高无线频谱的使用效率。本文的主要任务是研究能够快速准确地检测到给定频谱是否空洞的算法。研究工作是结合各种通信信道，首先介绍现有的频谱检测算法，然后提出拟合优度检测。通过理论分析和仿真结果比较各种方法的检测效果，力求得到最优的检测方案。拟合优度检测主要是通过在认知用户接收端对信号进行分析处理，判决接收到的样本信号中是否只有噪声，最终判定主用户是否在使用该感知频段。检测方案的思路为：通过接收到的样本，得到经验分布函数，如果样本的经验分布函数与噪声分布基本一致，说明样本信号中只有噪声，信道空闲；否则，信道中存在主用户的信号。文章先在AWGN信道中分析了三种不同的拟合优度检测，并做出性能比较，得知几种拟合优度检测能够在小样本、低信噪比情况下取得非常高的检测概率，其中Anderson-Darling（AD检测）检测性能最好。随后，在快速衰落信道中，对接收到的样本信号做出一定的划分处理得到新样本，再对新样本使用AD检测。当噪声方差未知时，使用修正的卡方-AD联合检测，在恶劣的信道环境中仍然有着较好的性能。文章的创新之处在于：（1）将拟合优度检测的几种算法应用到频谱检测中。研究结果表明，在AWGN信道中，拟合优度检测具有显著优势。（2）在快速衰落信道中，文章提出了卡方-AD联合检测与修正的卡方-AD联合检测，能够取得良好的性能。尤其是在噪声方差未知情况下，修正的卡方-AD联合检测性能优于能量检测。