随着无线通信和多媒体的高速发展及广泛应用，无线电频谱资源日趋紧张，另一方面许多已经分配给授权用户的频段在某些时间段却处于空闲状态，没有得到充分使用。新近出现的认知无线电技术为提高频谱利用率提供了一条新思路。认知无线电是一种智能的无线通信技术，能够随外界环境的变化自适应调整通信系统的参数，也是一种控制过程借助于网络状态信息的软件无线电技术，可根据用户、应用或者网络的需要进行智能处理，通过前端的感知可以在拥挤的网络中找到可用的频段。借助从网络环境中获知的信息，认知无线电可以提高链路可靠性并可以极大地提高频谱利用效率。 博弈论是一种用来分析交互式决定过程的数学工具，根据认知无线电网络的特点，本文使用博弈论对认知无线电交互式过程进行了分析和设计，并结合案例对博弈理论在认知无线电中的应用进行了深入的分析和研究。然后介绍了一个分析网络干扰情况的模型-干扰减小网络(IRNs)，在此基础上，使用博弈论的效用函数、收敛、纳什均衡、稳定等概念对认知无线电网络中的频谱资源分配算法(FSAIA)进行了分析和仿真，并结合实际情况对该算法进行了改进。 经过理论上的深入分析和对仿真结果的观察，不难发现，通过博弈论在认知无线电网络中的应用，用户间干扰和网络总的干扰大为减小，频谱资源得到了更为合理的分配，利用效率获得较大提升。