认知无线电技术作为未来绿色无线网络的关键技术之一,它能够通过动态频谱接入的方式,解决频谱稀缺问题,而频谱感知够识别具有特征干扰的未被充分使用的频谱,从而实现可靠且高效的操作,故本文主要研究频谱感知技术中的协作频谱感知(CSS)技术。1)针对无线信道随机变化特性以及SS数据传输阶段资源浪费等问题,本文采用混合伽马分布(MG)分布对复合无线感知衰落信道建模,用来表征无线衰落的统计特征,进而提高通信质量。随后在数据传输阶段,采用删余方案只将感知结果中有效的值发送,以此来达到节约系统资源的目的,其次推导了感知信道为复合衰落衰落信道,且报告信道存在衰落时的系统检测率、虚警率及次系统容量等的闭合的表达式,并分析它们与用户数、检测门限值、误码率及主用户存在概率之间的关系。最后利用仿真验证所推倒公式的准确性及适用性。2)当处于复杂深度衰落时,单天线SS性需要较多的次用户数参与感知,将会浪费较多的带宽资源,为解决这一问题,首先提出了基于删余的多天线协作频谱感知(C-MA-CSS),推导了复合衰落信道下C-MA-CSS及基于传统的多天线协作频谱感知的(T-MA-CSS)的检测率、虚警率、次系统容量的表达式,其次量化分析了影响检测性能的天线数、次用户数及检测门限值之间的关系,并以次系统容量为优化目标,进而得到T-MA-CSS及C-MA-CSS方案下用户数及天线数对应的最优检测门限值,研究结果表明:C-MA-CSS能够解决相比T-MA-CSS能够进一步提高频谱感知性能,此外,优化算法能够实现利用较少的用户数和天线数实现较大的次系统容量。3)终端频谱感知数据篡改攻击(T-SSDF)及报告信道误码严重影响CSS检测性能,导致系统安全性能下降,针对该问题,考虑T-SSDF攻击和误码双重因素,且感知信道为瑞利衰落,首先通过概率方式推导了T-SSDF攻击和误码同时发生时系统的检测率、虚警率及漏检率的闭合表达式,其次设计Newton-Raphson优化算法,寻找确保PU受到最大保护,同时使得虚警率最小的最佳判决准则。最后利用仿真验证算法的合理性,仿真结果表明,最佳的融合准则能够抵抗T-SSDF攻击及误码,提高CRNs系统安全性。