在频谱资源日渐稀缺的情况下,认知网络以提高频谱资源利用率为目的,以非授权用户的角色对空闲资源加以利用。认知网络中的认知用户(Cognitive Users,CU)首先对频谱资源进行感知,当检测到当前所处环境下没有被授权用户(Primary Users,PU)占用的频谱空洞时,则可以对该频谱资源进行接入使用。认知无线网络的媒体接入控制(Media Access Control,MAC)功能主要包括频谱检测、信道接入、频谱切换等,其实现有赖于认知用户对多种控制信息的高效可靠交互。为此,相邻认知用户可以通过在多个信道上的不断跳跃以及在同一时隙跳到同一信道上的方式来动态地寻找未被授权用户占用的通信频段以交互控制信息。特别地,当每个认知用户均独立地生成其跳频序列时,该控制信息交互机制是基于跳频盲汇聚方式的。其优点是不依赖于任何固定的控制信道,无需认知用户预先交互彼此的时钟、跳频序列和节点编号等控制信息,能够有效地对抗授权用户对无线信道的动态占用,并避免基于单个通信频段进行控制信息交互所带来的控制信道饱和问题。为了有效提升控制信息交互机制性能,本论文针对具备多根天线的认知无线网络(Cognitive Radio Networks,CRNs)的跳频盲汇聚机制进行了深入研究。首先,本论文通过严格的数学推导证明了时钟同步和时钟异步的任意两个认知用户在每个时隙内均能实现跳频盲汇聚所需的天线数理论下界,用以指导多天线跳频盲汇聚机制的设计。其次,基于松弛循环差集(Difference Set,DS)数学理论,本论文提出了名为DS-SCH和DS-ACH的两种适用于多天线认知无线网络的跳频盲汇聚机制,以分别支持时钟同步和时钟异步的任意两个认知用户在每个时隙内均能实现跳频盲汇聚。基于这两种跳频盲汇聚机制,多天线认知无线网络在不同节点具备任意时钟偏差的情况下都能够以最小的时延在任意数量的通信信道上完成控制信息交互,并有效降低多对认知用户同时在同一信道上交换控制信息所产生的传输碰撞,从而特别适合于对时延敏感的应用场景,如实时语音通讯和紧急通信等。再次,我们证明,如果DS-SCH或DS-ACH是基于一类特殊的差集(即最小差集)所构造的,那么它们就能够有效逼近每时隙汇聚同步或异步跳频盲汇聚机制所需的天线数量理论下界,从而能最大程度地降低认知无线网络达到最短控制信息交互时延所需的硬件复杂度。基于OPNET的网络仿真表明,在主用户(PUs)对信道的动态占用的情况下,我们所提出的两种跳频盲汇聚机制在认知网络的平均吞吐量、平均时延、数据丢包率和控制信息重传次数等多项网络性能指标上,均能获得比现有跳频盲汇聚机制更优的性能。