随着智能手机和平板电脑等通讯设备风靡全球无线市场,人们期待有更多的无线频谱资源可供使用,但与此同时,庞大的无线通信业务需求与频谱资源有限的矛盾日益突出。认知无线电技术拥有动态频谱接入的特点,具有提升通信频谱利用率的能力。近年来人们对于认知无线电的研究多专注于协作感知算法,但是传统的协作频谱感知算法平等地对待每一个次级用户的感知结果,实际上不同的次级用户感知到的结果有不同的可靠性,本文针对此问题做了一些研究。首先,简单介绍了认知无线电研究的基本情况,引入频谱感知技术。接着在详细介绍单节点及多节点协作频谱感知两类算法的基础上,分析了各单节点感知算法的优缺点,总结了单节点感知的不足,选择研究多个节点协作的感知频谱作为重点,并对传统的多节点协作频谱感知中的AND、OR和K秩算法进行仿真分析,仿真结果验证了各算法的特点。其次,提出基于双门限及D-S证据理论协作感知算法,考虑到次级用户感知信息存在的不可靠性,将双门限与D-S证据理论相结合,最终以OR准则融合,与基于单门限检测以及双门限检测的算法对比,仿真结果表明:基于双门限及D-S证据理论协作感知算法可以更为有效的运用到有遮蔽终端、阴影衰落以及噪声具有不确定性的通信系统中。最后,对D-S证据理论融合算法进行了改进,当证据间冲突较大时,较有效的减少违反常理问题的发生,进而得到更为合理、可靠的判决结果。同时在认知无线电通信系统中,不仅感知信道环境好坏极大地影响着协作的感知频谱的性能,通知信道的性能对提升协作感知频谱的性能也是一个挑战。针对此问题,研究了一种基于分组的双门限及D-S证据理论协作频谱感知算法,将所有次级用户分组来检测主用户是否存在,与不分组的协作感知算法进行对比分析,仿真结果表明相对于不分组的协作频谱感知,分组后可以得到更佳的感知能力,而且增加组内用户数可以一定程度上降低通知信道错误传输概率,降低了协作感知性能受到衰落的通信信道情况的影响。