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多维主用户信号检测是认知无线电系统中需要解决的主要问题之一．传统的主用户检测方法主要集中在频域检测，检测结果仅给出主用户对某频段的占用状态．针对频率-时间域的主用户检测技术，提出了利用AR谱估计方法估计接收信号的距离-多普勒谱图，以谱图的峰值大小作为检测统计量来判断是否有主用户信号，推导出检测概率和虚警概率表达式．利用MATLAB软件进行仿真，得到了ROC曲线，并与常用的能量法进行对比．仿真结果证实了低信噪比条件下AR模型比能量法有更好的检测性能．同时对AR模型的最佳阶数选择进行了初步探讨．