随着现代通信技术的不断发展和人们信息交互的日益频繁,无线频谱资源已经变得非常匮乏。认知无线电技术CR(cognitive radio)的出现提高了频谱利用率,缓解频谱资源不足的问题,故而已成为目前无线通信领域研究热点。认知无线电的首要任务就是感知周围电磁环境,并利用空闲频谱进行通信。论文共分五章,主要工作如下:第一章综述了认知无线电的基本原理和其研究现状,然后讨论认知无线电的系统模型。接着阐述了认知无线电的关键技术。其中频谱感知技术是认知无线电的主要技术,也是认知无线电的基础。第二章主要介绍了频谱感知技术,首先从频谱感知技术原理角度分析了各种感知技术的适用情况和优缺点,然后在此基础上引入了基于干扰温度的检测,合作检测以及基于信号覆盖范围的检测。第三章通过引入可利用频段的分类(分为“白色”和“灰色”)讨论了对相同频段的空间复用的可行性,并着重对功率控制方法做了深入研究,功率控制能有效地避免认知用户对主用户的干扰以实现频谱在空间上的重复利用。对认知无线电的研究主要是为认知用户提供可利用频谱进行通信,可以用信道容量来表示理想的系统通信能力。所以本文第四章在之前讨论的基础上对功率控制方式下不同信道衰落情况下的信道容量变化做了分析比较。随后提出新的系统模型,并利用MATLAB做了信道容量的仿真验证,给出了平均功率限制条件下的信道容量上限。得出在信道衰落情况下使信道容量最大化的功率分配算法。这样就把频谱感知技术和功率控制方法结合起来形成了认知系统,理论上分析了认知无线电的可行性。