现代无线通信技术的快速发展使得未来无线通信网络中能量资源与频谱资源将会成为稀缺资源。在能量受限的无线通信网络中,例如无线传感器网络,传感器节点通常仅仅只有少量的电量,因此需要额外的能量以延长工作时间,同时也需要更多可利用的频谱资源来提升其通信能力。认知无线电技术被认为是一种提升无线网络频谱利用效率的有效技术,能量收集技术使得网络中的节点获得额外的能量补充,而协作中继技术利用节点间的协作传输实现空间分集获得了传输速率的提升。与此同时,无线信息与能量同时传输技术是能量收集技术中新兴的一种技术,实现了信息与能量的同时传输。本文以认知无线网络中协作中继技术与能量收集技术之间的融合为研究点,构建了基于能量收集的认知协作中继系统模型,针对多对主用户收发节点和多对认知用户收发节点共存的网络通信场景,基于能量收集技术在认知发送节点能量受限的条件下设计了 一种认知协作中继传输机制,认知发送节点利用主用户的授权频段中继主用户数据和传输自身数据,并通过功率分割技术利用一部分主用户发送节点发送的数据获得传输能量补充,实现了认知无线网络中主用户与认知用户之间的能量和信息双重合作。在协作中继过程中,认知用户发送节点通过能量收集技术获得能量并将其用于中继传输,采用基于迫零算法的波束成形技术对发送信息进行预编码,实现了信息的无干扰同时传输。基于重复拍卖理论为主用户发送节点和认知发送节点设计了一种最优中继节点的选择机制,在对主用户发送节点和所选认知发送节点发送功率的功率分配进行合理协商的基础上,实现了能够有效平衡主用户和认知用户传输收益的能量收集和协作中继传输。