随着无线通信业务和用户需求的快速增长,可用无线频谱资源日益紧张。频谱授权是一种将频谱资源分配给不同通信系统的传统方法。然而调查指出,目前全球频谱资源利用情况极不平衡,一些非授权频段的频谱占用拥挤,而大多数授权频段的频谱利用率较低。认知无线电作为一种新兴的智能无线技术,使得次用户通过检测主用户处于空闲状态的频谱,在不影响授权用户工作的前提下智能地选择和利用这些空闲频谱,从而极大地改善现有低效的频谱资源利用率。目前对认知无线电网络的研究主要集中在频谱感知和频谱管理方面,认知无线电网络的路由算法设计仍是一个有待深入研究的问题。本论文的主要研究内容和创新性有以下几个方面：1.本文首先阐述了认知无线电的定义和发展现状,介绍了认知无线电网络的分类、组成部分、关键技术及挑战。从分布式认知无线电网络入手,重点分析了路由技术在基于认知无线电技术的Ad Hoc网络中的挑战,然后介绍了无线Ad Hoc网络中的几种典型路由协议,通过对比分析各种路由协议,本论文认为AODV路由协议具有路由发现过程的按需性和路径上节点对于邻居节点信息的维护性这两个特点,更加适合认知无线Ad Hoc网络；同时由于AODV路由协议是建立在单频点网络的基础上,网络节点之间的频谱信息不具备差异性,网络中的信道没有认知信道的特点,不适用于认知无线Ad Hoc网络。本论文综合上述两方面内容,提出了一种认知无线电AODV (CAODV)路由协议。2.路由度量作为路径选择的依据,应用不同的路由度量选出的路径会得到不同的端到端性能,本文通过分析研究几种典型的路由度量定义,得出了路由度量的共同特征,为后续路由度量的定义做铺垫。认知无线Ad Hoc网络里,应用路由度量不仅为了选出下一跳节点,还应该选出两节点之间应用的信道,本论文将信道的带宽和主用户信道使用模型相结合,同时考虑接收节点的信噪比,定义了适用于认知无线电网络的路由度量,仿真结果表明应用该路由度量选出的路径能获得更好的端到端性能。3.网络仿真器NS2具有代码开源,可扩展性强等特点,本论文认真研究了NS2的语言结构和仿真原理,特别重点介绍了NS2的无线模块,由于NS2本身是单信道仿真器,本文首先将其拓展成多信道多接口以适应认知无线Ad Hoc网络的场景,接着本文提出CAODV路由协议,在选择下一跳节点的同时,选择干扰最小的信道进行数据传输。仿真结构表明在存在较多数据流的认知网络中,CAODV选择干扰最小的路径传输,降低了路由开销,增加了网络吞吐量。