认知无线电可以在不干扰授权用户正常通信的情况下,提高频谱资源的利用效率,降低频谱资源的使用成本。本文主要关注循环平稳技术在认知无线电频谱感知中的应用和研究。文章详细归纳总结了认知无线电中各种频谱感知技术的性能特性,并选择循环平稳检测技术作为研究重点。本文分别按照成熟的时域平滑和频域平滑的方法画出了信号的循环谱三维立体图,比较了几种方法的优缺点,并分析了其在信号处理领域的应用。对于单用户检测算法,本文详细地分析了A.V.Dandawate提出的基于循环累积量的循环平稳检测算法算法原理,仿真得到了算法的性能曲线。为了克服单用户检测中的阴影效应,提高检测性能,并且获得抵抗噪声波动性的能力,本文提出将循环平稳检测和协作感知结合起来。本文在详细比较了采用循环平稳检测算法情况下协作感知软判决和硬判决等传统融合方法的性能情况下,提出利用节点的信噪比信息,采用Chair-Varshney准则进行判决融合。仿真实验表明,我们所提出的方案在不明显增加融合中心数据量的情况下有效地提高了系统的频谱检测性能,实验表明频谱感知性能的提高程度与协作用户的信噪比分布情况有关,与协作用户间的信息冗余度有关。最后为了便于循环谱估计算法应用于专用集成电路,本文利用定点化理论采用C语言仿真实现了定点FAM算法,并取得理想的仿真结果。文章在实现FAM算法定点化的同时,详细地研究了其核心算法FFT算法的定点化原理,并给出了FFT算法选型的分析过程和仿真验证。采用通用计算机平台的定点算法仿真程序虽然不能直接应用于硬件平台,但是为硬件实施提供了理论上的指导。