随着无线通信业务的爆发式增长,同时受频谱划分政策以及频谱资源分配不合理等众多因素影响使得有限的频谱资源显得愈发紧张。如何提高无线电频谱资源的有效利用率,已成为当前无线通信领域的当务之急,也是目前5G技术研究的热点。众所周知认知无线电技术能够有效缓解上述问题,其主要靠信号检测技术来达到机会性接入空闲频段的目的,以此来实现对频谱资源高效利用。因此快速而又准确的信号检测技术是提高频谱利用率的关键。目前国内外已有许多信号检测技术被提出,但是很少有涉及实际无线通信系统中的信号检测技术研究。实际无线通信系统中由于信号极易受到噪声不确定性、多径衰落阴影效应、非高斯噪声干扰、以及各种衰落信道等等因素影响。因此那些常见的信号检测技术往往无法有效应对。本文正是在这样的背景下展开全文研究的,主要工作如下:(1)考虑到实际无线通信场景下可能存在的多径衰落、隐藏终端等众多因素对检测性能的影响。我们设计了一种基于占空比的联合多个检测时隙共同检测的检测法。仿真过程中详细讨论了实际通信场景中可能存在的噪声不确定性和衰落信道等因素对信号检测性能的影响。所提方法的主要优点是能有效应对可能存在的隐藏终端和主用户发射机位置不确定等问题对检测性能的影响,极大的提高了信号检测的精度,也大大减小了虚警概率。(2)结合实际无线通信环境中各协作用户所在的外部环境不同,从而设计了两种仿真环境:各协作用户所处外部信道环境的相同与不同。详细研究了软协作、OR协作以及AND协作检测三种检测方式。仿真结果证明当实际检测需求中对虚警概率要求较高时适合AND协作检测;另外在不考虑通信开销以及算法复杂度的条件下软协作检测无疑是最佳选择;其次当各协作用户背景噪声相同时系统检测性能将受协作用户的平均信噪比左右;最后如果存在协作用户受到非高斯噪声干扰,那么协作检测系统的性能将会遭受极大的影响。(3)针对前面研究的信号检测技术都是在高斯噪声下采用固定检测样本数的检测方式。考虑到实际通信环境中存在的非高斯噪声场景,充分结合了能量检测与序贯检测的优点设计了一种拉普拉斯噪声下分段能量序贯检测法。仿真表明同拉普拉斯噪声下能量检测相比,所提方法具有检测时间短、检测样本数少、受噪声不确定性影响低、在低信噪比条件下工作良好等优点,与序贯检测相比计算复杂度以及通信开销显著降低。另外,通过对瑞利衰落信道环境的模拟仿真,证明了所提的方法能够有效对抗复杂的实际无线信道环境。