随着无线通信技术的快速发展,可供分配给未来无线通信业务的无线频谱资源越来越少,而已分配的那部分无线频谱的利用率却很低。认知无线网络能够提高已分配频段的利用率,是当前无线通信领域中的研究热点。无线电环境地图中包含无线电环境的多维信息,在认知无线网络中的应用十分广泛。然而,无线电环境地图面临着篡改感知数据攻击的威胁,如何抵抗该类型攻击是无线电环境地图重构的重要研究课题。路由技术是实现端到端数据传输的基础,是认知无线网络中的最为关键的技术之一。因此,本论文对无线电环境地图重构与认知无线网络中路由优化问题进行了研究:第一,由于篡改感知数据攻击的存在,重构得到的无线电环境地图与真实的无线电环境之间差异巨大,使得无线电环境地图的可用性降低。为了解决这个问题,本文提出了基于信任机制的无线电环境地图重构方案。首先,通过分簇的方法来判定数据的可信度,并描述了感知节点信任值的计算和更新方案;然后,根据感知节点信任值计算出各数据的权重;最后,通过空间插值算法进行无线电环境地图的重构。通过仿真发现,本论文提出的方案能够抵抗篡改感知数据攻击,进而保障了无线电环境地图的准确度。第二,认知无线网络中在设计路由算法时,需要兼顾主用户保护与路由性能两个方面。无线电环境地图能够为次用户提供主用户保护有关的无线电环境数据。因此,为了提高认知无线网络中次用户之间路由的端到端性能,提出了基于无线电环境地图的路由优化机制。首先,无线电环境地图根据次用户的数据请求将各授权频段的可用概率与功率控制信息发送回该次用户;其次,次用户计算出与上一跳次用户之间的链路稳定性以及传输时延;最后,目的次用户计算出每条路由的端到端吞吐量的期望值,并选取具有最大期望值的路由。仿真结果表明,所提路由机制在平均分组投递率、平均端到端吞吐量、平均端到端时延方面均优于对比路由算法。