无线通信设备的大量增加逐渐减少了无执照的频谱数量，很多频谱资源被用来支持大量新出现的无线电服务。联邦通信委员会（FCC）的最新测试显示：在某一时间、空间内只有15%～85%的频谱被授权用户使用，也就是说频谱的利用率相当的低。为解决静态频谱分配机制与动态频谱利用方式之间的不匹配，认知无线电作为一种新兴的智能无线通信技术被人们提了出来，以缓解频谱使用效率低下与不断增长的频谱资源需求之间的矛盾。本论文首先概述了认知无线电网络的基本原理，包括相关概念、主要能力及其关键技术等；随后介绍了认知无线电网络中现有的频谱感知技术，全面总结了频谱感知技术的原理和特点。详细分析比较了三种常用单节点感知方法各自在频谱感知过程中的优缺点，包括匹配滤波感知、能量感知及循环平稳特征感知；接下来重点研究了目前典型的三种协作感知算法原理、算法流程和性能特点，包括基于分区算法、对数似然比算法和加权协作的算法，并通过仿真分析比较了协作感知算法的性能。协作感知能够有效地克服单节点感知算法存在的“隐蔽终端”而导致感知概率低的问题，故已成为研究者研究热点。目前协作感知算法的研究难点在于融合判决准则的选取，融合判决准则包括硬判决、软判决和软硬结合判决。硬判决准则包括： OR、 AND和“K秩”准则。由于在信道条件较差时，造成各用户的能量值较模糊，经常会有更多的感知值分布在门限值的周围，难以有明显的界限，此时采用硬判决就会有很大的误差，软判决准则被作为主流引入。第3章和第4章为本论文的研究重点。第3章分析了目前三种典型的协作感知算法原理、算法流程和性能特点；第4章采用模糊积分理论，提出了一种新的分组协作频谱感知算法，仿真分析证明本文提出的算法在相同信噪比情况下，误检概率低于硬判决准则下的协作感知及传统的分组协作感知；还可以看出在信噪比SNR为-5dB时，该算法的误检概率几乎趋于0。但该算法的运算复杂度相对较高，感知时间较长，因此所提算法适用于对运算复杂度和感知时长不作特殊要求，但对感知精度要求较高的场合。最后对全文的工作进行了总结与展望。