为了解决频谱资源短缺和频谱利用率低下的问题,认知无线电技术应运而生。认知无线电技术允许未授权用户机会式地使用空闲的授权频谱,但需要在主用户出现时及时退避。为了保证通信的连续性,次用户将发生频谱切换。在认知无线电网络的频谱切换过程中,次用户通常被视为可信的。但在现实网络环境中,网络中的次用户为了自身利益,可能会产生自私行为或恶意行为。次用户的自私或恶意行为将会造成频谱的利用效率和网络性能(吞吐量等)逐渐下降。为了增强频谱切换的安全性和提升次用户的性能,本文首先在认知无线电网络中建立信誉系统,然后对频谱的可用性进行了分析。论文的主要工作如下:在认知异构无线网络中,针对频谱切换过程中次用户发生自私或恶意行为,导致网络性能下降的问题,本文提出了一种基于信誉系统的频谱切换机制。首先,通过提取用户行为特征信息,评估次用户接入信道后的行为,并依据次用户的行为确定其信誉值,在认知基站建立信誉系统。其次,根据次用户的信誉状况来对次用户进行分级,并根据分级情况,为次用户分配授权信道或共享频段的信道。在接入授权频谱的过程中,当满足用户等待时延要求时,信誉值高的次用户有更高的接入优先权。仿真结果表明,该算法能够有效地提升系统吞吐量,降低切换及中断概率,减少低信誉的次用户接入授权频谱的机会,提升了系统的安全性。认知异构无线网络中,引入信誉系统后,虽然增强了系统的安全性,但次用户的切换性能还有待进一步提升,因此,本文提出了一种基于频谱可用性的频谱切换机制。首先,通过马尔可夫过程对主用户的活动情况进行建模,根据历史信息分析信道空闲概率和预计可用时长。然后,根据次用户的业务类型分别考虑频谱的可用性情况。在频谱切换的过程中,根据次用户的信誉和业务类型对次用户进行评级。评级高的次用户优先接入可用性更好的信道。仿真结果表明,该算法能够有效降低切换概率和切换时延,并能在信道资源有限的情况下提升次用户的吞吐量。