认知无线电(Cognitive Radio,CR)颠覆了传统的静态分配频谱资源的方法,能够成功解决无线频谱资源的稀缺问题。通过对分布式的用户提供频谱感知(Spectrum Sensing),自适应和动态频谱共享(Dynamic Spectrum Sharing),CR实现了对频谱资源灵活、有效地利用。中继协作(Cooperative Relay)技术是能够提高分集增益的关键技术,能够为无线移动用户提供虚拟多天线,利用多路径效应对抗衰落,从而有效增强通信系统的可靠性。本文针对两种技术的特点,对无线认知网络的中继技术进行了研究,主要工作如下:本文首先阐述了认知无线电技术,包括对于认知无线电不同版本的定义,主要的技术特点,国际标准的演进过程,网络结构,关键技术和应用前景。分析了协作通信技术的基本原理及多天线和中继协作通信的通信模型。其次,基于通信信道模型是服从独立非同分布(Independent Non-Identically Distributed,i.n.i.d.)的 Nakagami-m 衰落信道,本文结合认知无线电和协作通信技术,研究了频谱共享下的次用户(Secondary User,SU)中继协作通信场景,改进了中继协议和接收机信号合并方式。再次,本文提出了从用户中继采用增量式解码转发协议(Incremental Decode and Forward,IDF),接收机采用最大比合并方法的通信模型,推导了中断概率的闭式表达式,并通过仿真验证了理论推导的正确性。通过理论分析和仿真结果,比较了 IDF协议和解码转发协议(Decode and Forward,DF)协议的中断性能。最后,本文分析了中继路径、直传路径和干扰路径的衰落系数对于通信系统中断性能的影响。结果表明,采用IDF协议可以实现显著的增益,中断性能主要取决于次用户传输链路信道质量,同时也会受到干扰链路信道质量的影响。