近年来,随着人们对无线频谱资源的需求不断增长,认知无线电技术(CR)得到越来越多人的关注与重视,频谱检测作为认知无线电中的关键技术之一,成为人们研究的热点之一。随着无线移动通信不断向着宽带化发展,认知无线电也必须不断探索在宽带范围内进行频谱检测的新方法。由于奈奎斯特(Nyquist)采样定理的限制,在宽带范围内获取模拟信号成为宽带频谱感知面对的最大难题。压缩传感技术利用信号的稀疏性或者可压缩性,将信号采样和压缩过程合二为一,只采集对信号恢复有用的关键信息,这样就可以以低于Nyquist速率的采样速率对信号进行采样,然后用某种恢复算法对信号进行重构。压缩传感理论的提出,能够在很大程度上降低宽带频谱检测的设备复杂度,为实现宽带频谱检测提供了一种可能。近年来,将压缩感知应用到宽带频谱检测中的研究越来越多,也取得了一定的成果。本文针对宽带压缩频谱感知中的一些关键技术进行研究,主要包括：宽带信号的获取及恢复、信号稀疏度检测、基于多级判决的协作频谱检测方法等。具体研究内容及成果如下：首先,研究宽带模拟信号的获取及重构算法,信号获取主要对模拟信息转换器(Analog-to-Information Converter,AIC)进行了研究,并对主要的重构算法进行整理和综合对比仿真,通过对这些算法的运行时间、恢复误差等关键参数进行对比,找出各种算法的优缺点,选择一种适用于本系统的信号重构方法。其次,针对压缩传感中信号具有稀疏性或者可压缩性的前提条件提出了一种用于信号稀疏度检测的新方法,并对所提方法进行了分析和仿真验证。仿真结果表明该方法能够检测出宽带信号的稀疏度,保证压缩传感技术在宽带频谱检测中的准确运用。最后,提出了一种基于多级判决的协作频谱检测方法。该方法将软判决和硬判决结合起来,改善了能量检测抗噪性能差和软判决占用公共控制信道带宽较宽的缺点。仿真表明,该算法在满足一定干扰限制的条件下提高了检测概率,而且能够有效避免主用户和次级用户之间的干扰。