随着无线通信业务应用越来越广泛，无线频谱资源变成了稀缺资源，由此提出了认知无线电技术，通过合理利用空闲频谱来提高频谱的整体利用率，成为解决频谱资源不足的一种有效途径。将认知无线电与TD-LTE的结合是一个新课题，研究使用新的非授权频段来增加TD-LTE网络的使用带宽，具有十分现实的研究意义。　　论文针对TD-LTE网络，增改系统中的功能模块，包括频谱检测模块，认知数据库模块等，并对相应的通信接口协议进行修改，以实现TD-LTE的认知功能，在不干扰UHF电视广播频段授权用户使用的情况下，利用UHF电视广播频段的空闲频谱，进行TD-LTE网络通信，由此组成CR-TD-LTE网络。另一方面，论文对CR-TD-LTE网络的关键技术——认知数据库技术，进行了详细研究，包括其组成结构，管理策略和工作流程。　　此外，论文针对频谱分配技术进行研究，提出一种改进的频谱分配算法。该算法基于图着色模型，考虑CR-TD-LTE网络的具体环境，针对系统中频谱资源的类型和服务用户的类型，对图着色敏感算法进行改进，提出一种基于分类优先度的频谱分配算法，并通过仿真对比了新算法与图着色敏感算法性能。　　最后，本文设计并实现了一套CR-TD-LTE仿真平台，在该平台上验证了所提出的分类优先频谱分配算法。并对CR-TD-LTE系统进行综合性能仿真，通过仿真结果验证了论文提出方案的有效性。