认知无线电是可以感知外界通信环境的智能通信系统。它通过学习，不断地感知外界的环境变化，并通过自适应地调整其自身内部的通信机理来达到对环境变化的适应。当前，无线频谱资源日渐匮乏，现有的无线电资源主要由国家统一分配，授权使用的频谱管理方式显现出极大的弊端。认知无线电技术可以检测频谱空洞，动态接入信道，为解决频谱资源不足、实现频谱动态管理及提高频谱利用率开创了崭新的局面。 本文对认知无线电技术进行了综述，介绍了频谱感知的理论背景和发展状况。主要研究了只存在一个主用户前提下，在单个认知无线电用户和多个认知无线电用户这两种情况下进行频谱空洞检测的方法。在单用户感知中，利用信号循环平稳特性，采用二阶循环统计量方法在已知主用户信号的先验知识的情况下进行频谱检测；然后又针对盲信号检测和识别，尝试性的探讨了一种利用信号的循环频域分布(CDP)特征来构造最优单循环检测器，并通过提取信号的CDP特征，结合隐马尔可夫模型进行主用户信号识别的方法。仿真证明了这两种方法受噪声的影响很小，都具有很好的检测性能，与传统的能量检测法相比，特别是在低信噪比的情况下，检测性能有很大的提高。在多用户感知中，主要基于网络安全因素的考虑，在分布式检测的信息融合阶段，尝试了一种改进的序贯概率比检测(SPRT)方法，通过对本地感知结果进行基于信誉度的加权，增强了融合结果的可靠性，在提高总检测性能的同时更有效地抵制了拜占庭故障的影响，与传统的“和(AND)”、“或(OR)”、“多数逻辑”融合规则相比，该方法还减少了参与融合的节点数目，减轻了融合中心的工作负担。通过仿真实验，验证了这种方法对拜占庭故障的鲁棒性，能够有效地抵制认知网络中不安全因素的影响。