随着无线通信的快速发展,无线业务的配置需求大量增加,有限的频谱资源显得十分宝贵。可是针对现在的频谱分配策略而言,频谱资源的利用率很不理想。为了解决这一矛盾,认知无线电(CR)作为一种有前途的技术应运而生。这使得其他用户在频谱空洞内能够有效接入,从而提高了频谱的有效利用率。对于认知无线电用户来说,基础的工作就是检测和感知出授权用户的频谱使用情况,并在授权用户不使用的时候快速接入。本文关于频谱感知的研究集中在两个方面：CR用户高效的检测出授权用户,不能对授权用户产生干扰；CR用户如何通过尽可能少的感知时间来发掘更多的频谱空洞,提高整个网络的吞吐量和QoS。本文从这两个方面详细分析了相关的理论和技术,对传统的方法提出了一些改进,并通过仿真实验进行了验证。具体工作如下：1、本文将详细论述认知无线电网络,具体的分析频谱感知的模型和性能指标。针对几种检测方法的原理进行理论推导分析,仿真了基于发射机检测的几种感知方法,比较分析各种方法的优劣。分析了瑞利信道、莱斯信道、Nakagami信道的检测概率密度函数,进行了衰落信道下能量检测的比较和仿真。针对传统检测方法对噪声不确定性的抵抗性较差的特点,提出了一种改进的基于频域LZC分析的检测方法,同时进行了MATLAB实验仿真。2、针对单个用户检测的不足,采用了合作频谱感知。合作感知在提高感知结果正确率的同时,也造成了感知时间的延长和频谱利用效率的下降。本文在无线认知网络中对CR用户进行基于团的拓扑划分,然后进行了最优的感知任务分配,这样使得网络中的节点能够缩短感知时间,从而提高了整个网络的吞吐量。通过大量仿真实验分析发现,这一方法确实能对传统的感知算法有较大改进。