随着通信业务的发展,无线电频谱资源日益紧张,固定频谱分配政策已经不能满足目前对于频谱资源的需求。因此认知无线电技术应运而生,其通过动态地改变工作参数,实现授权频谱的有效复用。频谱感知技术是认知无线电网络的基础与前提,其通过检测未被主用户占用的空闲频谱,动态地分配给未授权用户,从而有效缓解频谱资源紧张问题。能量检测技术由于其实现简单和不需要主用户先验信息的特点,成为认知无线电频谱感知的首选方法。在实际通信网络中,多径衰落、阴影和接收机不确定性等问题会严重影响频谱感知性能,然而多用户协作频谱感知技术可以有效降低以上因素对认知无线电系统造成的干扰。基于此本文进行以下创新性研究:1、传统的能量检测技术基于固定阈值进行判断,因此对噪声不确定性十分敏感。为解决这一问题,本文提出一种改进的能量检测算法。通过存储主用户在连续时间内的状态信息,来预测其当前的活动情况。基于预测结果,通过引入噪声不确定性系数,动态地切换阈值以提高检测概率,降低虚警概率,增强系统对于信噪比墙的鲁棒性。2、针对协作频谱感知的融合技术,本文提出一种改进的软硬联合判决方案。将硬判决技术中的Majority规则与软判决技术中的最大比合并规则相结合,次级用户在利用改进的能量检测技术完成本地感知之后,将判决结果与感知信号能量存储为一个二元数组,发送到融合中心,融合中心根据软硬联合判决方案进行仲裁,在二者判决结果一致时完成最终判决。该方案有效弥补了单一判决造成的系统误差,降低了噪声不确定性对系统的影响,提高了检测系统的有效性。蒙特卡罗仿真结果显示,以上所提方案均能够有效降低信噪比墙对系统的影响,提高频谱资源利用率,提升认知无线电系统的检测性能。