认知无线电网络中的信道交汇技术和信道接入机制能够允许多个未授权用户同时跳转至未被使用的授权频谱,并使得某个未授权用户赢得接入该频谱进行数据通信的机会,进而有效提高频谱资源利用率,缓解频谱资源稀缺。本论文根据认知无线电网络中往往缺乏全局时钟和全局信道接入机制的特点,对基于信道跳转序列的异步交汇算法和竞争解决机制进行设计和理论分析。主要工作包括以下四个方面:(1)针对认知无线电网络中多用户异步信道交汇问题,本论文提出了CSI(Completely Shift-Invariant)序列设计方法,证明了该序列具有完全global SI(Shift-Invariant)特性,推导了该序列的交汇率和交汇率方差的闭合表达式。仿真结果表明CSI序列的交汇性能相比于以往序列达到最优。(2)针对认知无线电网络中多用户信道冲突问题,本论文提出了无即时反馈的多重竞争解决机制的设计方法,使用三维吸收态Markov过程对该机制的行为进行了建模,推导了该机制竞争成功率的闭合表达式,并仿真验证了理论分析的准确性。(3)针对认知无线电网络中多用户信道冲突问题,本论文提出了基于即时反馈多重竞争解决机制的设计方法,使用三维吸收态Markov过程对该机制的行为进行了建模,推导了该机制竞争成功率的闭合表达式,并仿真验证了理论分析的准确性。仿真结果亦表明,即时反馈的使用能有效提高竞争成功率,但同时也带来了较大的控制开销。(4)基于以上设计,本论文分别推导了CSI序列在不同竞争解决机制下的交汇成功率和交汇成功率方差的闭合表达式,并仿真验证了理论分析的准确性。仿真结果进一步表明,以上设计的联合使用相较于以往研究能有效改善交汇成功率和交汇成功率方差。