在无线通信技术迅速发展的今天，频谱资源也愈加紧张。为了解决频谱资源匮乏的问题，人们提出了认知无线电这一概念。认知无线电利用具有认知功能的无线通信设备感知周围的环境，若发现某段授权频谱当前空闲，就将该频段分配给认知用户使用；一旦发现授权用户重新使用该频段，则认知用户应采用某种方式立即退避，从而避免对授权用户造成有害干扰。总之，认知无线电通过灵活智能的运作，发现“频谱空洞”，并合理地对其充分利用，从而极大的提高了频谱利用率。为了能够准确灵敏地发现“频谱空洞”，其中的频谱感知技术便成为认知无线电中的研究热点。本文针对认知无线电通信演示系统的单小区通信场景，设计基于USRP的认知无线电通信终端。文中首先对认知无线电做了简要介绍，然后说明小区的整体场景，最后重点对终端节点的感知功能及通信功能进行详细设计和实现。基于GNURadio开源软件和USRP （通用软件无线电外设）搭建了认知无线电平台，使用Python脚本语言进行开发，并且通过wxPython描绘出图形界面对实现的结果予以直观显示。