国家“863”重大项目“频谱资源共享无线通信系统验证网络”致力于建立一个认知无线电技术的验证平台，主要用于验证认知无线电的关键技术，以及基于认知无线电的多个无线通信系统融合创新。其中，频谱感知链路基带部分的设计与现场可编程门阵列（Field Programmable GateArray， FPGA）实现是本文的主要研究内容。按照频谱共享无线通信系统频谱感知的要求，本文设计了频谱感知链路的总体方案，包括感知过程、信号调理、感知算法以及感知协议四个部分。系统频谱感知方案设计的目标是在比较低的虚警概率下尽可能地提高检测概率以及尽可能地降低检测时间。为了实现这一目标，本文综合考虑系统硬件电路的约束，通过分析不同自动增益控制（Automatic Gain Control，AGC）调整步进方案的性能，提出了一种适合系统频谱感知链路的快速AGC调整算法。基于系统硬件平台，本文对频谱感知链路中的相关接口进行了设计，其中包括模数转换器（Analog-to-Digital Converter，ADC）接口，射频与基带的接口以及FPGA与数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）的接口。本文按照频谱感知的需求，并通过分析不同数字预处理方案对频谱感知的性能影响，设计了适合频谱感知链路的数字预处理方案。本文通过分析邻道干扰对频谱感知性能的影响，提出了一种简单易实现的邻道干扰抑制算法，在一定程度上解决了邻道干扰造成频谱感知性能恶化的问题。本文对上述所有设计方案在系统硬件平台上完成了FPGA实现，并进行时序仿真和在线测试，验证方案的可行性和稳定性。最后，本文对系统频谱感知链路进行了系统级的测试，验证其在整个系统的正常运行。