随着无线网络的大规模部署与应用,人们对于频谱资源的需求愈加强烈,但频谱资源总量有限,从而造成频谱供应与需求的矛盾,频谱稀缺问题日益明显。研究表明,认知无线电网络是解决频谱稀缺问题的有力方法之一。认知无线电网络可以在不干扰授权用户正常通行的前提下,使得次级用户利用空闲的频谱资源,从而提高频谱利用率。本文针对认知无线电网络中频谱共享机制展开了分析和研究,也是针对认知无线电网络下次级用户的最佳传输进行了分析,具体工作内容如下:首先,本文在认知无线电网络下提出了一种频谱共享策略,在这种策略下次级用户可以在基于自动重发请求（ARQ）反馈的情况下与主用户共存,提出了协同与接入频谱共享模式,次级系统能够在协同与接入两种模式下交互,在协同模式下,次级用户辅助主用户传输,降低了主用户的冗余传输,建立了主次用户传输状态的马尔科夫链,推导出了在稳态下的系统吞吐量表达式。而在接入模式下,当主用户返回了一个否定应答（NACK）,则主用户要进行重传,在重传时期实现了主次用户的同时传输,为次级用户提供了频谱接入机会,并分析了接入模式下的吞吐量增益。利用MATLAB软件对系统吞吐量性能进行了数值对比验证,得出在共享策略下具有系统有更高的吞吐量。其次,本文中考虑了次级用户的最佳传输情况。假设主用户采取基于差错控制的重传技术,使得主用户传输给次级用户的干扰中产生了固有的冗余,可以利用这种冗余研究次级用户的传输策略。其基本观点是,如果次级用户能够在给定的主重传过程中获取到主用户信息,那么就可以在下一时隙利用这些信息去消除来自主用户的干扰,从而达到一个比较大的次级吞吐量。但这在次级传输策略的设计中会涉及到一个均衡问题。一方面,次级传输会增加次级吞吐量,但另一方面,也会导致主接收机和次级接收机接收主用户信息时产生干扰。而这些干扰可能会引起同一个主用户信息的重传,主用户的重传对于次级用户的传输是有利的,但是会使得在SR处解码PM变得更加困难,减少了在PR处给定干扰约束下的可用冗余。证明了在SR已知PM的状态下,次级用户优先传输,因为后者能够执行干扰消除并获得更大的次级吞吐量。除此之外,当主约束较宽松时,在SR未获取到PM时次级传输也可以传输。给出了最优策略的结构,数值结果表明了该策略的吞吐量效益。