无线频谱资源，作为一种不可再生自然资源，在无线通信技术中有着至关重要的地位。然而近年来，随着无线通信技术的飞速发展，频谱资源紧缺的状况日渐突出。因此，能够提高频谱资源利用率、缓解频谱资源紧缺的认知无线电技术(Cognitive Radio，CR)引起了相关科研单位的广泛关注。　　 认知无线电技术通过感知时域、频域和空域等频谱环境，寻找空闲的授权频谱，并机会的接入空闲频谱资源，从而达到显著提高频谱资源利用率的目的。目前国内外认知无线电技术的研究主要停留在理论研究、仿真分析。现有关于认知无线电平台的研究主要集中在物理层技术实现方面，在实际平台上研究并实现认知无线电MAC层协议及技术还未得到太多的关注。本文在已有简单物理层功能认知无线电平台的基础上，设计并实现了认知无线电MAC层相关协议及技术，主要工作如下：　　 首先分析课题的研究背景与意义，第二章对认知无线电的定义、功能以及标准化进展概况进行了简单的总结，并深入分析认知无线电MAC层中频谱检测管理和接入控制等关键技术，最后总结了认知无线电实验平台的研究现状。　　 随后在第三章分析平台采用的软件架构GNU Radio和硬件架构USRP2以及认知无线电平台MAC层功能需求的基础上，对MAC层的功能模块以及子模块进行划分，设计并实现包括MAC层频谱检测管理功能和MAC层接入控制功能。其中，MAC层频谱检测管理模块的实现进一步细分为频谱检测控制子模块、频谱合作检测子模块和频谱决策子模块；MAC层接入控制模块采用CSMA/CA机制，实现了包括单节点和多节点的接入及二进制退避算法等接入控制功能；公共支撑模块则实现了包括基于停等确认的重传机制及相应的定时器、缓存队列、CRC校验和帧封装等MAC层支撑功能。最后阐述MAC层与上下层采用的基于UDP socket的接口通信设计实现细节。　　 最后，第四章则在具有物理层和MAC层功能的认知无线电平台基础上，通过设置场景对平台的功能和性能方面进行测试和分析。测试结果表明在仅有两条授权信道条件下采用认知无线电技术的CR用户对授权用户(授权未采用重传技术)丢包率干扰小于6.12％，自身切换时长小于300ms，中断率也小于10％，说明CR用户可以满足自身通信质量的同时确保对授权用户的干扰在容限内。在授权用户频谱利用率较低时频谱利用率的提升最大能达到十倍，说明采用认知无线电技术可以显著提高频谱利用率，搭建的平台可以满足研究需求。