随着无线通信的快速发展,无线服务的重点已经开始向多媒体通信等需要较宽频谱和较高下载速率的业务转移,然而频谱资源匾乏的问题却日益严重。认知无线电是一种智能的无线通信技术,可以通过感知周围环境来自动调整其发射机参数,其核心思想是利用已分配但未获得充分利用的频谱,从而提高频谱利用率。避免对主用户造成干扰是认知无线电最需要解决的问题,频谱感知则是实现这一目标的前提。本文首先综述了认知无线电的基本原理,包括相关定义、概念模型、主要功能和关键技术等。随后介绍了认知无线电中现有的频谱感知技术。全面总结了各种感知技术的原理、特点、比较了各自在频谱检测过程中的优缺点。详细分析了三种频谱检测方法:匹配滤波法、能量检测法和静态循环特性检测法,利用MATLAB对各种检测方案进行具体的建模仿真;分析了能量检测算法在高斯白噪声信道和瑞利衰落信道下的频谱感知性能。针对单节点检测中存在的“隐蔽终端”和检测概率低的特点,说明了协作检测的必要性,通过对现有协作频谱检测的分析,可以看到现有的协作频谱感知算法没有考虑感知节点所处的环境,不符合认知无线电的实际通信环境。接下来,分析了目前的加权协作检测方法的特点:虽然考虑了各个感知节点由于所处环境差异导致的各节点检测可靠性不同的问题,没有设为等权重,但是权值因子需要逐次迭代,针对权值因子计算复杂的问题,提出了一种改进的加权协作检测算法:将证据理论中的信任度函数作为加权协作算法中的权值因子,并以能量检测为例,推导了相应的表达式,通过仿真证明:改进后的协作检测算法,在性能上明显优于现有的方法,而且其计算量也没有现在的复杂。最后对全文的工作进行了总结与展望。