在新兴的通信技术和移动互联应用的需求不断提升的情况下,无线通信的需求在近几年大幅增加,无线电频谱资源可谓是越来越稀缺。在这样的条件下,扩展可用的频谱资源和充分利用现有的频谱资源就变得越来越迫切。我国分配给TD-LTE系统的频谱资源十分有限而且频率很高,由于无线电波的传输特性,这部分频谱往往传输距离相对较近,容易被障碍物阻挡,因此需要大大增加基站的覆盖率,造成了成本的上升。目前国际上已经有将该频段应用于LTE通信的例子,比如美国的Version和AT&T。但是我国的模拟电视数字化进度迟缓,暂时还不能将该部分频段用于TD-LTE系统通信。本文是笔者在研究生期间的项目“基于TD-LTE公网集群业务系统研发与验证”的预研,研究结合认知无线电来增加TD-LTE系统可用资源和网络性能的方法。当前认知无线电在应用上面临的主要障碍是如何进行可用频谱的快速发现以及如何减少对主用户通信造成的干扰,同时要考虑在应用了认知无线电的资源之后如何进行合理的分配。当认知无线电应用到TD-LTE-CR系统中时,这两个问题同样重要。本文主要从两个方面来进行论述,第一是TD-LTE-CR系统中认知无线电的关键频谱感知技术的研究;第二是对TD-LTE-CR系统中认知资源的分配研究,主要通过结合传统TD-LTE资源分配算法和认知无线电中的资源分配算法来进行设计。并通过MATLAB对其进行理论仿真,仿真的结果表明,本文中设计的TD-LTE-CR系统中的频谱感知算法能更好的适应不同的频谱检测要求,在每个检测时刻都选择最有检测价值的频段进行检测;结合了认知无线电资源分配算法和传统TD-LTE中的资源分配算法的资源分配算法能减少对主用户的干扰,同时相比常用的TD-LTE资源分配算法能得到较好的性能提升。