随着无线通信的高速发展，可供分配的频谱资源越来越少，造成目前频谱资源的紧张，如何解决资源匮乏问题已是当务之急。动态频谱接入能使认知用户感知和智能的接入主用户未使用的频谱，从而达到提高频谱利用率的目的。认知无线电是实现动态频谱接入的关键技术，被认为是解决无线频谱资源匮乏的最佳方案，逐渐成为人们研究的热点。　　在多跳认知无线电网络中，网络拓扑结构和频谱信息的动态变化将导致频谱切换，从而对路由稳定性和认知用户的服务质量（QoS）造成影响。本文针对频谱切换概率和路由稳定性展开研究，结合频谱分配，目的在于找到一种稳定性好，路径时延小的QoS路由策略。　　论文的主要工作包括以下几个方面：　　（1）介绍了认知无线电网络的组网方式、频谱共享模型及协议架构，并基于此分析多跳认知无线电网络中的拓扑结构、频谱的差异性与动态性等新特点，对频谱分配与频谱切换策略进行了研究。　　（2）基于认知用户的QoS问题，对按需路由协议进行研究，并分析已有路由策略的优缺点，提出认知无线电网中采用频谱分配与路由选择联合设计的理由。　　（3）分析多跳认知无线电网络中可用频谱空穴的持续时间、带宽等特性，研究了链路中发生的频谱切换概率对端到端多跳路径及认知用户QoS造成的影响。　　（4）通过问题分析提出基于路由稳定性的QoS路由策略设计的原则。基于频谱切换概率和路由稳定性，本文提出了一种频谱分配与路由选择联合设计的QoS按需路由策略。该路由策略以降低路由改变概率、保障端到端路由稳定性为目标，提出了能更好反映出路径实际性能的路由度量标准，在选择路由的同时确定路径每一跳使用的频段，且详细描述了算法的各个步骤。在协议设计中，详细分析了控制消息的分组格式和路由的建立与维护过程。　　（5）分析网络仿真软件NS2中移动节点的单信道结构模型仿真认知无线电环境的不足，通过扩展具有认知功能的多信道多接口模型搭建认知网络仿真平台；利用扩展后的NS2对本文提出的基于稳定性的端到端QoS路由策略进行仿真，在节点移动性、网络负载、信道快速变化条件下，验证本文所提出的路由策略的端到端延时、网络吞吐量和路由抖动性等QoS性能。