随着无线通信技术的不断发展,需要越来越多的频谱资源来满足各种应用和数据传输,导致了频谱资源的严重不足。目前特定通信业务固定分配专有频谱的方式,常常会导致频谱利用率低、浪费频谱的情况。为了解决这一问题,认知无线电通过使用机会式接入频谱的方式,先主动检测频谱空洞,然后择机使用主用户暂时不使用的频段进行通信。认知无线电作为一个智能频谱共享技术有效的缓解了频谱资源不足的问题。本文首先分析了课题的研究背景,说明了认知无线电的定义和功能,阐述了认知无线电的典型结构和关键技术。本文主要研究了认知无线电网络频谱分配策略中基于图论着色理论的频谱分配算法和基于博弈论位势博弈理论的频谱分配算法。基于图论着色原理提出了一种考虑实际信道中存在吞吐量权值情况的认知无线电OFDM系统模型的频谱分配策略,联合信道权值归一化方法提出了比例加权分布式公平算法并加入了功率控制。经仿真验证,比例加权分布式公平算法取得了较高的系统总吞吐量和公平性,但复杂度略高。本文中基于博弈论理论的分配算法设计了一种使用位势博弈理论改进效用函数的频谱分配算法,此算法考虑应用于认知Ad Hoc网络中。文中详细描述了效用函数的设计过程和证明过程,并对算法的性能做了定性的分析。该算法以最小化系统干扰水平为目标,其优势是具有快速达到纳什均衡的良好的收敛性能。基于博弈论的认知无线电频谱分配技术为认知无线电频谱分配问题的研究开辟了一条崭新的道路,为认知无线电的进一步研究起到了积极促进作用。