频谱资源稀缺是无线通信系统面临的根本问题。为了解决这一问题,人们不断开发新的无线通信技术。现存固定频谱分配方式规定通信系统只能够在已经分配给它的特定频谱段内工作,而实际测量结果显示目前已经分配的频谱的利用率非常低。这说明不合理的固定频谱分配方式导致了大量的频谱浪费,同时也暗示通过动态频谱接入技术能够极大的提高频谱利用率,从而解决频谱资源稀缺问题。感知无线电(Cognitive Radio,CR)技术是一种非常有潜力的动态频谱接入技术。感知无线电用户首先通过频谱感知技术发现未使用的空闲频段,而后采用频谱接入和分配技术使用已发现的空闲频谱资源。频谱检测是感知无线电中非常关键的技术。有效的频谱检测技术不仅能避免对现存通信系统的干扰,还能有效的发现空闲频谱段,从而提高频谱利用率。本文重点关注频谱感知技术的研究,主要工作及创新点为:1.提出一种基于贝叶斯估计的新型能量检测技术。能量检测器是一种很有前途的频谱感知技术,但是传统的能量检测器在噪声功率不能够准确估计的情况下检测效果很差。新型的能量检测器不需要估计噪声的功率,从而能够完全消除噪声功率不准确估计带来的负面影响。并且,新型的能量检测器的检测效果和噪声功率能够完全估计时的传统能量检测器具有几乎一样的检测效果。2.推导出了最优的合作检测技术来最大化信道带宽容量。目前的研究都是基于Neyman-Pearson准则,即是在虚警概率一定的情况下最大化检测概率,但是这一准则不能和实际的系统容量需求联合起来。而最优的合作检测技术能够把频谱检测中参数设定和最大化信道容量紧密的联合起来,这样能通过合理的频谱检测门限设定最大化信道容量3.在低SNR情况下,推导出硬合作和软合作频谱感知的定量关系:在硬合作中合作单位个数是软合作中合作单位格式的1.6倍时,他们几乎具有一样的检测效果。在硬合作中,多个合作单位首先独自进行频谱感知,判断某一频谱段是否空闲,然后把结果发到信息融合中心做最终判决。在软合作中,多个合作单位进行频谱感知后把测量到的某一频段内能量传送到信息融合中心做最终判决。这一结果对实际系统中合作感知方式的选择具有指导意义。