无线通信系统中使用的频谱资源是一种非常有限的自然资源。在过去的十年中,为了更有效地利用现有的无线资源,学术界提出了许多先进的理论,例如认知无线电技术、协作通信技术。认知无线电是一种新兴的技术,用来解决固定频谱分配利用率低下的问题。协作通信由于其出色的性能获得了大量的关注,它能够提高信道容量、增强传输可靠性,还能增加网络的频谱复用率。协作通信技术和认知无线电技术的结合为进一步提升无线通信网络的性能带来了新的可能,但是这依赖于认知协作网络中的资源能否被充分地使用。论文基于认知无线网络,对主次用户协作资源分配问题展开了研究,主要的研究内容和创新点如下。首先在单个主用户单个次用户的协作场景中,提出了一种频谱共享协作传输方案。该方案中,次用户在第一个时隙接收主用户的数据;在第二个时隙,次用户充当主用户的中继,在一部分子载波上帮助主用户转发数据,作为回报,主用户允许次用户利用剩下的子载波传输自己的数据。通过对优化问题的求解,得到了功率分配和子载波分配的策略。仿真结果表明,所提协作方案能够充分利用系统中的时频域资源,使得主次用户达到共赢。然后,在上述研究的基础上,进一步考虑多个主用户多个次用户的场景。文中结合场景特点,将多个主用户多个次用户网络划分成一系列单个主用户多个次用户网络,从而降低场景的复杂性。通过对优化问题的求解得到了一种多个主用户多个次用户场景下的资源分配方案。该方案中多个次用户在不同的子载波上共同协作主用户传输,子载波的分配兼顾主网络和次网络的性能。仿真结果表明,该方案能够获得一定的多用户分集增益,提高了频谱资源的利用率,较之于对比方案有着5%左右的性能提升。