在过去的十多年里，无线通信的技术得到了广泛的应用，伴随而来的是频谱资源的紧缺，如何有效利用有限的频谱资源已经成为无线通信领域的一个重要问题。认知无线电使未授权用户在不干扰授权用户正常工作的前提下，择机接入授权频段进行数据传输，该技术打破了传统固定静态分配的策略，采用非授权用户动态机会式接入的方法，达到非授权用户使用授权频段的目的。目前国内外对认知无线MAC协议的研究大多局限在理论和仿真阶段，而实现方面的研究相对较少。本文提出了一种具有认知功能的MAC协议MCC-MAC，MCC-MAC协议基于USRP硬件平台，采用GNU Radio软件无线电开发技术实现。本文提出的MCC-MAC协议，能够在单收发机多信道条件下，通过感知信道的条件和主用户对频段的使用情况，选择合适的信道进行数据传输，当在传输过程中遇到主用户的到达，也能通过一定的机制完成当前退出信道并切换到新的信道重新进行数据传输的功能。通过MCC-MAC可以使智能电网、公共安全网等新的无线通信业务使用已经分配给授权用户的频段，例如TV频段等，让新业务作为认知用户使用授权频道，可以提高频谱资源的利用率，并且认知用户能够获得更大的频谱带宽。MCC-MAC在研究基于CSMA的认知无线MAC协议自身及与主用户相关的行为模式，以及认知无线MAC协议相对于传统MAC协议与上层协议的交互和对控制物理层实现MAC-PHY联合设计方面，具有重要意义。本文将围绕MCC-MAC协议设计原理及框架、如何在GNU Radio平台下实现MCC-MAC的MAC和PHY架构，和使用网络应用软件和频谱仪对MCC-MAC的功能进行验证三个方面对进行描述。