随着无线通信技术的不断发展,无线通信在人们生活中覆盖的方面越来越多,发挥的作用愈来愈大,同时,人们对无线通信速度的要求也越来越高。但是,由于频谱资源和能量资源的有限性,无线通信的发展受到了制约。认知无线电技术能够让认知用户在不影响授权用户性能的前提下接入授权用户的频谱,可以有效提高频谱资源利用率。信息与能量协同传输技术通过特定的技术接收射频信号,既可以进行信息解码又可以实现能量收集,可以有效提高能量利用率。然而,现有基于信息与能量协同传输的频谱共享方法中,授权用户和认知用户使用相同的频段进行信息传输,导致它们之间存在互相干扰的问题。因此,本文结合协作分集技术和认知无线电技术,研究基于信息与能量协同传输的频谱共享方法。主要工作和研究成果如下:1、针对能量短缺以及授权用户与认知用户之间存在干扰的问题,本文提出了基于能量收集的信息与能量协同传输的频谱共享方法:首先提出了基于解码转发的信息与能量协同传输的频谱共享方法。在第一时隙中,认知用户发送端将接收到的信号进行功率分配,一部分用于解码信息,另一部分用于收集能量;在第二时隙中,认知用户利用第一时隙中收集的能量使用一部分带宽转发授权用户的信息,帮助授权用户达到自己的目标速率,利用自己存储的能量使用另外一部分带宽发送自己的信息。由于授权用户和认知用户使用不同的带宽进行信息发送,所以互相之间不会存在干扰。我们研究该方法如何对带宽和功率进行联合分配,在保证授权用户达到目标速率的前提下最大化认识用户的速率。为了进一步研究不同中继协议下基于能量收集的信息与能量协同传输频谱共享方法的系统性能,我们又提出了基于放大转发的信息与能量协同传输的频谱共享方法。仿真结果表明,这两种基于能量收集的信息与能量协同传输的频谱共享方法,能在授权用户达到目标速率的前提下,通过对带宽分配和功率分配的联合优化,使认知用户的传输速率达到最大值。2、为了进一步提高能量利用率和频谱利用率,本文提出了基于能量分配的信息与能量协同传输的频谱共享方法。在第二时隙中,认知用户把第一时隙收集到的能量和自己储存的能量统一进行分配,使用一部分能量和带宽转发授权用户的信息,帮助其达到目标速率,使用剩余的能量和带宽发送自己的信息。在该方法中通过对带宽,功率和能量进行联合优化,在保证授权用户达到目标速率的前提下,使认知用户的传输速率达到最大值。仿真结果表明,本文所提的基于能量分配的信息与能量协同传输的频谱共享方法,能在授权用户达到目标速率的前提下,通过对资源分配的优化,使认知用户的传输速率达到最大值。