现代社会中，由于无数科研人员的不懈努力，无线通信领域的诸多难题被逐一攻克，人类的沟通与交流也因此变得更加快捷。然而，对更高资源利用率、更快数据处理速率和更强系统可靠性的需求，与匮乏稀少且不可再生的频谱资源客观现状的这对矛盾日益突出，频谱利用率低下已然成为无线通信技进一步发展的瓶颈。于是，认知无线电技术应运而生。该技术能够使认知用户自身主动检测并查找可用的频段资源，在不影响授权用户正常通信的情况下使用授权频段进行通信，以提高频谱利用率。因此，认知无线电技术成为新一代移动通信技术中探求频谱性质、高效利用资源的重要技术基础。　　在认知无线电技术中，认知用户使用授权频谱的重要前提是对频谱资源迅速且精准的感知，所以频谱感知就成为研究认知无线电首先需要解决的关键问题。另外，基于中继的协作通信技术可以通过多个节点的空间分集，增加系统容量并提高系统性能。因此，将基于中继的协作通信技术应用至频谱感知系统中构造协作频谱感知系统，可以令认知无线电系统的频谱检测能力获得极大提高。　　本文主要研究基于中继选择的协作频谱感知技术。首先，简要介绍了认知无线电和频谱感知的基本概念和发展情况；其次，阐述了协作频谱感知技术的理论基础，包括基本理论、频谱感知算法和信息融合标准等；接下来，针对存在多个中继的认知系统，重点研究采用不同中继选择策略的协作频谱感知方案对检测性能的影响。首先研究了基于全局中继选择策略的协作频谱感知系统，针对中继放大转发增益可变方案复杂程度高的问题，为了便于工程应用，提出一种基于固定增益的最优中继选择方案，并分析该方案在基于能量检测的系统检测性能，推导出平均漏检概率的理论表达式及闭式下界，全面的仿真结果证明理论分析的正确性，同时还讨论了参与选择的中继数目对平均漏检概率的影响；其次，对增益可变的基于部分中继选择策略的协作频谱感知系统进行了讨论，针对其能耗高实用性差的缺点，提出了一种基于固定增益的最优中继选择方案，并进行了详细的理论分析及全面的仿真实验，结果表明当参与选择的中继个数达到两个时，系统将获得良好的检测性能，可以在提高该方法实用性的同时大大降低能量损耗。