由于无线通信技术的发展，有限的频谱资源难以满足人们的需求，在加上在当前的频谱分配制度下，频谱资源的利用率很低。为了解决这两个问题，一种能认知外界通信环境的智能通信网络应运而生—认知无线电网络。目前对认知无线电的研究大部分集中在下层，但是一种全新的网络的诞生，必须要有适合新网络的传输协议做支撑才可靠，目前已经研究出来的传输协议机制还不够完善。本文对多跳认知无线电网络的传输层协议进行了研究。认知无线电网络具有频谱感知、频谱切换、授权用户活动和外界通信环境多变的特点。针对这些特点，本文分别分析了它们对TCP性能的影响，然后提出了一种新的基于网络编码的传输层协议(CR-NCTCP)。为了更好的计算吞吐量，在计算过程中对授权用户的出现过程进行了建模，计算授权用户和非授权用户碰撞的概率，并按照正常状态，频谱感知，频谱切换三个不同阶段计算端到端的吞吐量。在模拟实验中，我们使用了目前广泛使用的NS2仿真模拟软件，添加认知无线电网络模块功能对CR-NCTCP协议的性能进行了仿真分析。仿真结果表明，在不同授权用户出现次数情况下，CR-NCTCP的拥塞窗口均能保持较大的值。同时，在不同的授权用户通信时间，授权用户出现的次数，非授权用户的感知时间情况下，基于网络编码的传输层协议CR-NCTCP能较好地解决认知无线电网络传输性能低下的问题，从而能获得更高的端到端的吞吐量，增强了非授权用户和授权用户的通信质量。