随着无线通信的发展,对频谱资源的需求越来越大,传统的频谱分配方式受到了极大的挑战,频谱的利用率偏低。认知无线电技术被认为是解决这个问题的最佳方案。其中动态频谱分配技术是关键技术之一。频谱分配的目的是合理的选择和利用“空闲频谱”,使现有的频谱资源得到最大化利用,并保证分配的公平性。论文主要研究认知无线电系统中的频谱分配模型和算法。论文首先阐述了认知无线电的概念,研究现状,关键技术,以及认知无线电中频谱分配算法的基本原理和模型。然后,论文在接下来的第三和第四章深入研究了图论着色模型中基于列表着色和颜色敏感着色的频谱分配算法。论文通过对基于列表着色(List-Coloring)的三种经典算法进行性能研究和仿真比较,并对适用范围进行总结。随后,论文研究和比较了颜色敏感着色(CSGC)的基本原理和MSB、MMB、MPF准则下的算法描述和标签机制。在此基础上,提出了一种基于比例公平性的频谱分配改进算法,在传统标签机制基础上增加了信道数量调节因子,对某些始终占优的节点起到了有效的抑制作用,将分得信道的机会给了更多的节点。仿真结果表明,与颜色敏感着色算法相比,这种算法在兼顾总带宽收益的同时,保证了认知用户获得较好的服务量和带宽收益公平性。最后再与并行分配算法相结合,有效降低了通信开销。