认知无线电的提出为当前频谱缺乏问题提供了一种有效的解决方法，近几年来认知无线电已经成为最热门的研究领域之一。频谱感知是认知无线电最关键的技术，是实现认知无线电的先决条件。现在对频谱感知的研究多集中在频谱感知算法上，对频谱感知硬件平台的研究较少，至今还没有一种有效的方式来构建认知无线电系统，硬件平台成为制约认知无线电性能的瓶颈。本课题在分析了典型的频谱感知算法特点的基础上，对现有的一些硬件平台，如ASIC、FPGA、ASIP、GPP等从灵活性、性能和功耗方面进行对比。最终基于FPGA平台提出了一种通用性和适用性较强的硬件平台。为了达到高通用性的要求，本平台的核心部分采用了一个64K点的FFT变换模块，可以完成宽频带的信号变换，使采集到的数据可以适用于多种频谱感知算法。同时采用了高带宽的PCI Express接口作为数据传输部分，可以降低与其他模块通信的延时。本设计在FPGA平台上调试成功，数据转换速度和精度都达到了设计要求。本文中，首先对认知无线电提出的背景和国内外研究现状进行归纳。然后对现有的频谱感知算法进行分析，对比现有的硬件平台，提出设计方案。接着对方案中重点模块的实现进行了详细介绍。最后，详细阐述了整个系统的测试验证过程，并对本课题所做工作进行总结和展望。本论文完成的工作包括：1.根据现有频谱感知算法，提出了频谱感知平台实现方案；2.实现本方案中各模块逻辑设计；3.设计并实现了上位机与FPGA进行通信的软件；4.完成了整个系统在FPGA平台上的测试验证。