无线通信系统中,现有的频谱管理与分配策略大多是基于固定频谱分配方式。这种分配方式越来越难以适应用户业务类型不断增加,以及对网络的速率和带宽的要求越来越高的趋势。面对日益紧张的频谱资源和固定频谱分配带来的频谱利用率较低的问题,认知无线电技术应运而生。认知无线电技术具有在宽频带上探测频谱空洞的能力,从用户可以在对主用户没有影响的前提下,利用其授权频谱进行通信。频谱分配的方式决定了无线网络中的频谱利用状况,对认知无线电网络的性能起着决定性作用。本文重点研究的是中心式结构的认知无线电网络,并且采用的是避免干扰的填充式方案。从用户选择对主用户干扰最小的频带进行通信,一旦主用户出现,从用户需要切换至其他空闲频谱。由于主用户的绝对优先权,从用户容易出现主从用户“碰撞”的问题。“碰撞”问题产生的原因在于认知网络所利用的频谱资源又具有时间上的不稳定性和不确定性。本文着重分析了频谱空洞这种时间上的变化特性,研究发现这种变化特性主要受到不同的主系统的当前业务负载量、主用户的业务到达率和离开率等因素影响。因此本文定义了频谱空洞的可信度,分析了在从用户期望的服务时间长度内,频谱空洞时间上的特性差异,以改善频谱分配效率。通过对现有频谱分配算法的总结和分析,在频谱空洞可信度分析的基础上,借助图着色理论模型,本文提出了一种基于频谱空洞可信度的频谱分配算法。仿真结果表明算法降低了主从用户之间“碰撞”的概率,并且在频谱利用率等方面也有所提高。