认知无线电作为一种智能频谱共享技术，可显著提高频谱利用率，成为无线通信领域新的研究热点。频谱检测技术是决定认知无线电能否实现的关键技术之一，本文对此进行了较深入的研究。　　 本文通过对现有频谱检测技术的研究，分别对物理层和MAC层频谱检测算法进行改进，对检测性能进行了优化。在物理层，首先分别对匹配滤波器法、能量检测法以及循环平稳特征检测法这三种发射机枪测技术的检测性能进行仿真，并分析信道衰落、噪声特性等因素对检测性能的影响，设计了循环平稳特征检测的改进算法。通过仿真发射机检测技术在OFDM调制方式中的应用验证了其可行性，并将各种算法的优点相结合，设计了一种改进的并行发射机检测机制。由于多径衰落和遮蔽的影响，发射机检测技术的检测性能会变差，为解决这个问题，本文引入合作检测机制。通过仿真证明了合作检测机制对网络灵敏度带来的益处，并分析比较了各种融合与决策规则的性能，仿真结果表明D-S分布式融合算法比其它合作检测算法在性能上有明显提高。在MAC层，基于前面的研究对传统固定检测周期算法做了改进，设计了一种检测周期自适应选择机制，并通过软件仿真证明了该算法相对于传统算法具有很大的优越性，能够有效的提高系统的检测成功率。