信息技术与经济社会的交汇融合引发了数据的迅猛增长和对通信系统更高的要求,而作为承载移动通信中重要一环的无线电技术,其频谱资源也成为国家的基础性战略资源。但是无线电频谱资源作为一种不可再生资源,其有限性正在日益凸出,在不久的将来将逐渐变成限制移动通讯进一步发展的一个重要因素。另一方面,随着人类社会信息化程度的不断提高,互联网、移动互联网、甚至未来的物联网的普及程度也在不断升高,而无线网络的信息内容已经从当初的文字、音频,逐渐向高清图片、高清音视频等高网速要求的方向快速发展,这使原本就非常稀缺的信道资源更变得更加紧张。如何对频谱资源进行更有效的利用一直是通信领域重要的研究方向,认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术的出现为解决这个问题提供了一个很有前景的思路。本文主要介绍并分析了认知无线电技术中的谱共享与广播算法技术,前者保证了认知设备之间可以合理地分配空闲频谱而不会相互干扰;后者作为CR网络中路由发现、传播控制信息、发出告警等操作的基本机制,需要在CR网络中频谱信道得不到保障的情况下实现有效广播。本文分析了目前研究中比较成熟的一些算法,并在基于图论的频谱分配算法的基础上提出了一种改进的自组织小组公平议价算法,可以在保证系统效用基本不变的情况下,有效降低系统的复杂度;还提出了一种基于自然界蜘蛛群协作觅食现象的启发式优化算法,将其应用于分布式CR网络的频谱分配问题中;同时在广播算法方面,基于OFDM的思想提出了一种基于卷积和傅里叶变换的频谱握手机制,并在其基础上实现了数据包的分组和频谱片段广播算法,增加了节点的吞吐量。