自七十年代以来,无线通信技术受到广泛关注并得以飞速发展,然而随着信息时代的到来,不断增多的移动终端数量和持续加快的数据传输速率,使得无线电频谱资源日益稀缺。按照现有的频谱资源固定分配方式,频谱的有效利用率极低,因此JosephMitola博士提出了认知无线电技术,根据授权频段的使用情况决定次级用户是否能够接入该频段进行通信,进而提高授权频段的利用率,缓解频谱资源短缺的情况。认知无线电技术包括频谱感知、频谱接入、频谱管理和频谱共享等,其中最关键的就是频谱感知技术,它用于判断目标频段上是否存在正在通信的主用户,是实现认知无线电的前提,为进一步的频谱决策工作提供了参考信息。因此对频谱感知算法的研究对于认知无线电的发展和推广具有重要的现实意义。本文从频谱感知中的能量检测算法入手,对双阈值能量检测算法进行了更深层次的研究。本文的主要工作及创新点如下:1.分析了近些年国内外认知无线电技术的发展现状、研究成果和发展瓶颈,重点讨论了一些经典频谱检测算法的理论基础及其优缺点。2.在双阈值频谱感知算法的基础上,提出了一种改进算法,通过将前几次检测能量值的平均与阈值作比较,避免了由于信号能量突变而引起的检测误差。与传统双阈值算法相比,所提算法引入了两个新的检测统计量:前N个检测周期内接受信号能量的平均和上一个检测周期接收的信号能量。改进算法在保持低复杂度情况下,显著改善了频谱检测的准确性。3.讨论了信道环境对于频谱检测性能的影响,在高斯信道、莱斯信道和瑞利信道下验证了所提频谱感知算法的鲁棒性。4.提出了一种协作频谱感知算法,感知节点使用能量检测进行本地检测,将本地检测反馈至融合中心后,若能够通过硬判决获得最后结果则感知结束,否则融合中心使用优化的融合算法做出最终判决。该融合算法结合了硬判决中的K秩准则和改进的等效增益合成(EGC),既减小了系统开销,又明显提高了融合中心的检测性能。