随着无线通信技术在社会各个领域的广泛应用,无线频谱资源已经成为当今社会最重要的资源之一。同时频谱资源的稀缺与它的平均利用率低之间的矛盾也越来越突出。认知无线电技术可以通过对周围环境的感知,探测可以利用的频谱资源,有效的提高了系统频谱利用率,解决了上述矛盾。认知无线电频谱分配技术是认知系统中的关键技术,通过合理分配,有效利用了频谱资源,对改善认知无线电系统的性能起到关键作用。本文主要从频谱分配模型方面着手,对认知无线电系统进行了全面深入的研究。首先对中心式结构模型进行了分析和研究,随后对现有的几种经典分配算法进行了总结分析。针对现有算法系统时间开销大、频谱效用低等不足,提出了基于子信道划分的动态频谱分配算法,最后从系统的开销时间、系统效用、公平性等方面对各种算法进行了仿真比较分析,并对其实际的适用性进行了总结。随后针对认知无线电中干扰温度模型存在的缺陷,提出了一种基于MIMO-OFDM技术的动态频谱分配方案。该方案通过对干扰温度模型的改进,实现了认知信号的自适应频谱成型,并提出了一种新的动态功率分配算法。仿真结果表明,该方案能够克服干扰温度模型的局部干扰问题,使用MIMO技术可进一步提高系统性能,通过动态功率分配算法可降低计算复杂性并提高频谱利用率。