随着无线通信业务的发展，对频谱资源的需求也不断增大，而现有固定式的频率分配方式制约了无线通信的发展，认知无线电作为一种新的无线通信技术，在不改变现有频率分配情况下，可实时利用授权主用户所拥有的频率进行通信，从而提高了频谱使用的效率。由于认知无线电次用户与授权主用户在一段相同或重叠的频谱上通信，因此认知无线电技术应用的前提条件之一就是次用户的活动不能对主用户产生有害干扰。但由于不确定的通信环境和不完善的频谱感知技术影响，存在次用户错误感知主用户的可能情况出现，进而造成认知无线电用户对授权主用户的干扰，因此有必要对认知无线电干扰进行深入研究，以探讨干扰的概率模型和各种因素对干扰的影响，为认知无线电的应用奠定基础。　　目前国内外对认知无线电干扰的研究尚处于起步阶段，研究成果相对较少，通常使用的干扰研究的方法有：统计模型方法，即通过累积量所描述的干扰统计特性近似得到干扰的概率分布；以及边界模型方法，即通过统计量推测干扰的上下边界。由于这些方法不能精确描述干扰的概率分布，具有一定的误差性，因而其应用具有较大的局限性。而认知无线电所涉及的物理因素非常多，如次用户所采用的频谱感知方案、网络的空间形状、次用户的空间分布、通信信道、次用户和主用户的信号特征等，现有的研究能涵盖以上因素的相对比较少。因此为了克服统计模型和边界模型的局限性，本文以数学推导为基础，尽可能多涵盖各种物理因素，得到不同信道环境下认知无线电次用户对授权主用户的干扰模型，并推导出相应的中断概率、概率密度函数、统计均值和方差等。本文主要工作有：　　首先，本文研究了认知无线电所产生的原因、形成的机制、理论定义等，归纳总结出认知无线电干扰研究的框架模型，该框架模型讨论了干扰研究的基本方法，分析了各种物理因素对干扰的影响。　　以认知无线电干扰研究框架模型为基础，针对不同的应用场合，本文分别研究了三种典型衰落通信信道下的认知无线电干扰概率模型，如：主用户通信信道和次干扰信道均为瑞利衰落、主用户通信信道为瑞利衰落而次干扰信道为赖斯衰落、主用户通信信道为瑞利衰落而次干扰信道为Nakagami衰落。　　为了提高干扰模型的适用性，本文将通信信道扩展为阴影+衰落环境，并从空间细分为无限小区域的角度提出了另外三种扩展应用场景下的认知无线电干扰概率模型，如：主用户通信信道和次干扰信道均为对数正态阴影+Nakagami衰落、主用户通信信道为对数正态阴影+Nakagami衰落而次干扰信道为对数正态阴影+瑞利衰落、主用户通信信道为对数正态阴影+Nakagami衰落而次干扰信道为对数正态阴影+赖斯衰落。　　鉴于认知无线电次用户网络通常以某种协作感知的状态下存在的，本文在详细研究了次用户网络独立感知与协作感知时干扰模型的变化，提出了次用户协作感知时认知无线电的干扰模型。而且不管次用户网络是在独立感知还是协作感知情况下，本文中提出的干扰数学模型都可涵盖认知无线电干扰所涉及的几个重要物理因素，如：频谱感知方案、任意形状的空间、通信信道路径损耗及衰落或阴影参数、次用户和主用户的信号功率特征等。　　为了验证本文模型的有效性，文中针对各模型公式进行仿真验证，建立了相关的仿真实验方法，实验结果表明本文中提出的各种模型是正确和有效的，通过实验仿真了解了模型的特性以及各种物理因素对干扰的影响。在此基础上本文分析了模型的应用方法，这样模型不仅是一个理论公式而且可被用于认知无线电网络空间规划、认知无线电干扰因素评估和消除、频谱感知方案的评价、次用户和主用户的功率控制参考等场合，以便于减少认知无线电次用户对授权主用的干扰影响。