相比于传统的无线系统，动态频谱共享系统具有以下两个特点：一是次用户的可用资源随主用户的频谱使用而实时变化；二是次用户的接入必须以不对主用户造成有害干扰为前提。因此，次系统需要设计合理的资源优化算法，在保障用户服务质量的前提下，最大化系统频谱利用率。本论文考虑两种场景下动态频谱共享系统的资源优化问题，其一是有主系统先验知识，即考虑主系统的频谱使用特征，其二是没有主系统先验知识。考虑主系统频谱使用特征的资源优化研究包括以下三个方面：(1)在每信道状态表示动态频谱共享系统建模的基础上，详细研究了主、次用户之间碰撞的三种情况及其相应的处理策略，并提出了参数平均干扰率来衡量主、次用户之间的碰撞对主系统产生的干扰。OPNET仿真验证了改进后动态频谱共享系统的性能提升，以及调度周期t对系统性能的影响。(2)通过考虑参数摄动，从主用户到达率的估计误差和非完美频谱感知这两个方面研究了非完美参数估计对系统性能的影响，并提出了两个误差衡量参数相对改变和偏倚来分别衡量参数摄动对预测算法和系统性能的影响。最后，MATLAB仿真验证了参数相对改变作为系统性能误差间接衡量参数的可用性和有效性，而OPNET仿真则给出了系统性能保持稳定的参数摄动范围。(3)在现有调度的基础上，针对处于同等优先级的次用户，设计了一种基于碰撞次数统计的公平性调度策略，并给出了量化调度策略公平程度的公平性指数。OPNET仿真结果表明，该策略可以使主、次用户之间的碰撞均匀地分布在大量的次用户上，分散在次用户的整个传输过程中，从而实现次用户之间的公平性。不考虑主系统频谱使用特征的研究是基于信道预留的性能优化：通过预留最优信道数，解决了三个优化问题，即最大化次用户到达率、最小化次用户阻塞概率以及最小化系统信道数。同时，提出了一种近似方法来估计稳态概率，得到了次用户阻塞概率和中断概率的闭合表达式。仿真结果表明，在算法中采用近似方法，可以在求解上述三个优化问题的同时，大大降低算法的计算复杂度。