无线频谱是一种宝贵且不可再生的资源,随着移动通信理论的发展和应用技术的进步,移动通信业务正处于不断膨胀发展的上升阶段,3G、4G业务正不断丰富我们的生活。但是随着业务的扩张,无线频谱资源的匮乏问题也日益严峻。但相关研究又表明,不少无线频谱资源未能得到充分的利用,存在资源浪费。因此如何充分利用现有的频谱资源,提高频谱利用率,成为了一个至关重要的问题。认知无线电技术是针对无线频谱利用问题而提出的前沿技术,它通过用户频谱感知发现现有授权频谱中的频谱空洞,将这些空闲频谱进行合理的分配以及应用,可以极大的提高无线频谱使用效率。而绿色通信则针对无线通信中能源消耗问题而展开,倡议提高无线通信系统中的资源使用效率。结合这两方面思想,在一个认知无线电系统中有效的发现频谱空洞,且提高系统资源使用率,降低资源开销,对于提高系统实际应用具有现实意义。本文主要对认知无线电中协作频谱感知算法进行分析和研究,提出基于策略库选择的协作频谱感知算法和协作用户数目优化算法。其中,基于策略库选择的协作频谱感知算法建立感知算法策略库和数据融合算法策略库,对系统中的无线信道划分保护等级,等级高的信道对感知算法要求提高,而对于等级较低的信道则首要考虑频谱使用效率。针对不同无线信道的需求,灵活从策略库中选择合适的单点感知算法和数据融合策略,从而提高各信道中的频谱感知概率,降低主用户通信时受到次用户的干扰,提高系统性能。其次,本文提出协作用户数目优化算法,并分析多用户感知多信道和多用户感知单信道的场景特点。多用户感知多信道场景中,由于次用户数目有限,若平均分配给各信道进行协作感知,则会导致感知概率较低。因此对次用户设置频率切换操作,设置一个次用户灵活感知多条信道,在适当付出时间开销和能量资源开销的基础上,提高感知效率,获得开销和感知准确率之间的平衡。在多用户感知单信道场景下,不存在次用户频率切换操作,因此只需要考虑能量开销和感知准确度之间的关系。研究表明,随着协作用户数目的增加,系统效用函数呈现峰值,而该极值记为最佳协作用户数目。这一结果表明该效用函数具有现实意义,认知无线电系统可以确定一个最佳协作用户数目值,而获得系统资源开销与感知精度之间的相对平衡,契合绿色通信的中心思想。