认知无线电是一种智能无线通信系统。它能够感知周围的无线环境,通过对无线环境的分析,相应地改变某些工作参数来实时地适应环境,从而达到提高频谱利用率、缓解频谱资源紧张的目的。本文主要研究了认知无线电频谱感知功能的关键技术以及硬件实现方法。本文首先简要介绍认知无线电背景和技术,以及相关的认知无线电关键技术内容。而后描述了系统结构、实现方案和各主要功能模块的作用,最后重点介绍了数字信号处理部分的FPGA实现与验证过程。数字处理部分主要实现宽带信号的短时傅立叶分析,将信号进行快速傅立叶分析(FFT),从而得到信号的时频关系,然后送入DSP管理。整个系统主要包括:4096点FFT、数据缓冲选取区、平方和模块等。本设计采用Verilog HDL硬件描述语言进行设计,基于Xilinx公司的Virtex-5 XC5VSX35T芯片。整个系统采用全同步设计,可稳定工作于102.4MHz,其分析带宽高为5MHz,频率分辨率为25KHZ,具有很高的使用价值。