现代无线通信网络正朝着宽带化、数字化、智能化的方向发展。其中，如何在军事对抗、抢险救灾与应急通信等复杂环境条件下，使通信网络自适应周围动态变化环境，进而对所承载业务提供通信保障是广泛关注的问题，也是本文的研究目标。其中，复杂环境是指在空域、时域及频域范围内，影响系统通信保障能力的环境因素多而杂，且这些因素相互作用影响，难于分析。认知无线电技术凭借其“通信参数灵活可调整”及“动态频谱伺机接入”等特点，被认为是可以有效实现上述目标的无线通信技术之一，并被众多专用网络或授权网络所接受，成为重要的通信辅助手段。然而，复杂环境下频谱资源的不确定性，使得利用上述认知技术实现网络自适应通信依然面临许多技术问题。为此，本文在分析国内外文献的基础上，从资源的角度与业务传输的角度，研究了资源时变对业务传输的影响，并从QoS保证、低干扰碰撞概率以及低路由中断概率等几方面，具体研究了以下几个问题：第一，分层分布式网络体系架构及业务传输模型。目前，分层分布式网络架构凭借其分级编配及规模易扩展等特点，被广泛应用于具有层级指挥特点的网络中，如军事战术网、应急指挥网等。因此，本文首先分析了分层分布式网络体系架构，并讨论了该架构下的自适应功能机制。之后，结合上述网络架构及自适应机制，讨论了复杂环境下的信道可用性及链路可用性，以及分层分布式网络架构下的IP分组业务传输特性。第二，面向聚合业务QoS约束的接纳控制方法。复杂环境下的资源不确定性，将导致业务流在传输及汇聚过程中表现出不同程度的“碎片化”特点，并严重影响业务聚合节点处的排队性能。为此本文建立了汇聚节点处缓存区长度及分配通道速率与丢包率及排队时延间的复杂函数关系。通过建立起来的函数关系，结合多目标优化方法，研究了面向丢包率及排队时延联合约束的接纳控制方法。该方法在保证丢包率的前提下，能够进一步保证排队时延的约束。第三，基于概率预测的动态信道自适应切换方法。针对复杂环境下，干扰类型的多样化，本文从统计规律上将复杂环境下干扰类型分类为：连续、周期及随机等三种类型，并进一步研究了不同干扰样式下的信道空闲状态持续时长概率区间预测方法。其突出特点是能够给出预测误差的估计值，从而利用区间预测的能力减小了预测误差带来的负面影响。并以概率预测结果为依据，通过设定概率选择门限，指导具体的动态信道分配及自适应切换，这一方面可以使节点提前退出当前信道以避免干扰到来时产生的碰撞，另一方面可以使节点合理选择切换目标信道以降低切换概率。第四，基于链路可用性的自适应路由选择方法。首先结合网络拓扑模型及信道可用性及链路可用性模型，研究复杂环境下基于链路可用性的路由尺度。并以该路由尺度为判据，通过改进蚁群路由选择算法，研究了复杂环境下的路由选择方法，以降低收发两端所建立路径上的业务阻断概率。其中，重点考虑了信道和链路的时变因素与可靠性因素，及其导致的收发两端所建立路径上的信道切换次数和信道切换率问题，通过选择可靠性较高的单跳路由形成端到端路由，从而避免了不必要的链路重构与路由重构。