随着信息社会经济的快速发展,人们对移动通信及宽带无线电接入业务的需求日益增长,如何实现频谱资源的共享和高效利用已成为无线通信领域迫切需要解决的问题。认知超宽带作为新一代无线通信技术相比常规无线电在频谱利用率方面具有独特优势,正成为国内外研究的焦点。本文首先从讨论超宽带与认知无线电结合的可行性出发,系统全面地分析了相关领域的研究进展。随后针对超宽带频谱利用率问题,通过分析高斯脉冲、升余弦脉冲、Hermite多项式脉冲这几种常用超宽带设计波形的优缺点,重点研究了扁长椭球波函数算法,并在此基础上进行改进,采用加权近似扁长椭球波函数基组合的方式来设计超宽带脉冲波形,使频谱利用率得到了提高。为把改进后的波形算法应用到认知超宽带系统中,本文对认知超宽带系统的频谱感知、频谱共享和自适应波形设计等关键技术进行了深入研究。依据得出的认知超宽带的分层系统框架,本文将波形设计和动态功率谱模板相结合来设计自适应波形。为生成与功率模板相匹配的脉冲波形,本文利用最小均方准则思想对组合权系数的选择进一步优化改进,最后对改进的认知超宽带自适应算法进行了仿真验证。实验结果表明该波形算法能够适应根据实际变化的动态功率谱模板要求,为促进认知超宽带技术进入应用领域提供了一种灵活易行的方案。