近些年来,随着人们和社会对无线通信应用的需求急剧增长,传统的固定无线频谱分配政策导致无线频谱资源呈现稀缺状态,频谱资源未能得到充分利用。为解决这个问题,相关学者提出了认知无线电技术。该技术使次级用户通过频谱感知对频带的使用情况进行检测,当检测发现被感知频带没有被主用户所使用时,次级用户可按入该机会频谱进行数据传输。在尽量避免对主用户造成干扰的情况下,提高了频谱资源的利用率。现存的研究大多把关注点聚焦在如何最大化次级用户的数据传输量或是减少由于次级用户频谱感知错误导致对主用户造成的干扰上,而没有着重考虑次级用户的能量消耗问题。本文中首先提出了一种频谱感知调度算法。利用该算法,可计算得出最优感知时间,使次级用户的吞吐量与能量消耗比值达到最大。在此基础上,本文进一步又提出一种基于频繁模式预测的频谱感知调度算法,使次级用户可以对部分时隙的信道状态进行预测而无需进行频谱感知。最后,论文将频繁模式预测算法加以改进,使次级用户可以对更多时隙的信道状态进行预测。仿真结果表明,最大化吞吐量与能量消耗比频谱感知调度算法能够使次级用户获得较高的吞吐量与能量消耗比,同时保证了对主用户造成的干扰在可接受范围内。基于频繁模式预测的调度算法,可使次级用户的吞吐量与能量消耗比值得到进一步提高。