随着认知无线电技术的发展,频谱动态接入已日益走向现实,给解决频谱紧张问题提供了新的研究方向。认知无线电的基本思想是认知用户通过频谱感知检测到周围无线通信环境中未被主用户使用的授权频段(即频谱空穴),通过动态接入的方式使用该频段进行通信,达到在有限的频谱资源条件下提高频谱利用率的目的。认知无线电目前的主要研究方向包括频谱感知、频谱分析、频谱决策、频谱共享、频谱移动性管理、路由设计、传输层协议和网络安全问题等。在认知无线电的技术系统中,频谱感知作为使用非授权频段的先决条件近来受到广泛关注。频谱感知主要有两个目的,一是认知用户感知到周围环境中的频谱空穴,对其进行有效利用；另一个是当授权用户(即主用户)需要使用被占用的频段时,认知用户准确检测到,及时让出该频段避免对主用户的通信产生干扰。本文着眼于协作检测,这种能够解决单个认知用户进行频谱感知时易受多径效应和隐终端效应影响的频谱感知方法,以能量检测为基础,对衰落信道下基于不同数据融合方法的协作感知网络的检测性能进行了分析。主要研究工作如下：1、提出了一种基于平方律合并这种软融合技术的双门限能量检测方案,在衰落信道下研究协作频谱感知性能。推导了AWGN、Rayleigh和Nakagami三种衰落信道下检测概率公式,并定义了误检概率来量化系统检测误差的大小。双门限能量检测能够有效降低噪声不确定性对系统的影响,能使误检概率得到明显改善,但同时也会降低检测概率。针对这一问题,使用平方律合并技术在融合中心对协作网络中各认知用户的能量检测信息进行合并。仿真结果表明,基于平方律合并技术的双门限能量检测方案与传统能量检测方法相比误检概率显著减小,并且经平方律分集合并后有效改善了双门限能量检测算法检测概率较低的问题。2、研究了衰落信道下基于硬融合技术的协作频谱感知性能,结合双门限能量检测理论,在分析了三种衰落信道下AND规则和OR规则融合的协作能量感知检测概率和归—化平均感知比特数的基础上,提出一种基于簇理论的协作感知方法,规定每簇中认知用户与簇首间的信道为Nakagami信道,且簇首和融合中心通过AND准则融合本地检测信息。仿真比较了衰落信道下AND规则与OR规则的协作感知方法归一化感知比特数,以及AND规则和基于簇理论的协作感知方法检测概率和归一化感知比特数的大小。通过分析得出,基于簇理论的协作感知算法以消耗较多的比特开销为代价,能够获得更高的检测性能。3、对硬融合技术下的最佳决策问题进行了分析。在AND规则和OR规则融合协作感知的基础上,使用折中两种融合方法的更优规则K-out-of-N规则对协作感知网络中认知用户的本地能量检测信息进行融合,从单门限能量检测的检测性能推导出使误差函数最小时的最佳表决数,并进一步推导出双门限能量检测的最佳表决数公式。最后通过仿真验证了基于最佳表决数的K-out-of-N融合规则算法能明显减小系统的误差函数。综上所述本文结合双门限能量检测技术,以提高系统的检测性能为目标,从不同的技术指标入手研究了基于软融合和硬融合技术的协作感知性能。论文的研究为设计更加有效的频谱感知方案提供了新的思路,有助于认知无线电协作感知技术的进一步发展。