频谱感知技术作为实现认知无线电系统的首要前提和关键技术之一,受到了研究者的广泛关注。本文重点针对单用户宽带频谱感知和多用户合作频谱感知的融合算法进行了深入研究,主要包括以下几方面。首先本文简单介绍了认知无线电的概念、背景意义以及国内外研究现状,在此基础上对频谱感知技术的研究现状、系统模型及经典方法进行了详细阐述。接着从提高单用户能量感知性能以及实现宽带频谱感知出发,详细介绍了一种基于多相滤波器组的宽带能量感知方法,通过仿真分析验证了其有效性。针对单用户频谱感知的局限性,随后详细介绍了多用户合作频谱感知的概念及模型,并对几种经典的融合算法做了深入的仿真分析比较。在合作频谱感知软合并融合算法方面,本文从提高感知准确度出发,提出一种新的基于指数加权软合并的合作频谱感知算法,其目标是使权值／信噪比曲线与检测概率／信噪比曲线达到更好的拟合度,从而更好地利用信噪比信息为认知用户分配更为合理的权值。通过在AWGN、Rayleigh和Nakagami信道下将新算法与传统软合并算法进行仿真比较验证了其有效性,并通过仿真分析得到了其最优感知门限。最后研究了将新算法应用到基于簇的合作频谱感知中的方案,仿真结果表明新算法能有效提高基于簇的合作频谱感知性能。针对软合并算法传输信息量大、不适合带宽受限系统的不足,本文在传统硬合并和软合并算法的研究基础上,提出一种新型的基于两比特硬合并的双门限合作频谱感知算法,该算法将位于双门限之外的认知用户采用传统的双门限能量感知进行本地感知,当发生感知失败即所有认知用户均处于双门限之间时采用两比特硬合并算法进行本地感知。通过在AWGN和Rayleigh信道下的仿真分析表明,新算法能够很好地适用于带宽受限的认知无线电系统,并且相对于传统的双门限合作频谱感知算法而言,新算法不仅解决了感知失败问题,而且很好地达到了传输开销与感知性能的折中。