现有的频谱分配方案和频谱使用策略表明,作为一种不可再生的资源,无线频谱的分配已经基本接近饱和。与此现象相悖的是,对已经被分配给特定使用群体的无线频谱进行统计,有些频段存在着大量的浪费。可分配频谱的日益枯竭和已分配频谱的低使用率,成为无线通信未来发展必须解决的一个重要难题。通过动态的频谱使用方案用来提高频谱使用效率,从而提高数据传输速率,认知无线电技术已经被认为是解决上述问题最有效的方法之一。其与多载波技术的结合,成为当今无线通信领域关注的焦点。认知无线电技术创新性的提出了主用户与认知用户并存的网络通信模型。在频谱使用率较低或者有明显时间周期特性的主用户通信网络中,部署认知无线电网络。认知用户在不干扰主用户正常通信的情况下,有效地利用主用户的频谱资源,进行认知网络的通信。正交频分多路复用技术(OFDM)作为多载波通信的一种主流技术,已经在各个方面引起了广泛关注,IEEE802.11等标准已经成功引用此通信方式。与此同时,基于滤波器组的多载波通信以其高度的子载波分辨率和不需要循环前缀等特性,在多载波通信领域开始崭露头角。滤波器组的多相结构,因其高效的组织结构和较低的计算复杂度,为滤波器组的应用提供了有效保障。与OFDM技术相比,多相滤波器组(PPFB)结构本身可以同时用作频谱的感知和多载波通信,极大降低了认知无线电实施的硬件需求,为越来越多学者所关注。目前,国内外部分研究机构和大学开始进行认知无线电平台的设计、开发与验证。平台的构建方法主要分为软件构建和硬件构建。纯软件实现认知无线电平台,具有易于实现,易于更改维护等优点。但是其处理速度往往无法满足高数据速率的需求；纯硬件实现的认知无线电平台发周期长、可扩展性差和算法修改实现困难；近年来,随着PC机性能的日益提升,在通用电脑上进行无线电的开发成为一种可能,软件无线电技术应运而生。软件无线电技术其本质是采用低成本的无线终端,负责无线信号的发送和接收,并将无线信号转化为基带的数字信号后,交给通用的个人电脑进行软件的信号处理。此种开发方式,成为越来越多的研究人员所采纳。基于以上考虑,本文提出基于软件无线电实现的,实时性高的认知无线电通信系统平台。其目标在于研究真实无线信道环境下,认知无线电技术的可实现性和性能问题,并在认知无线电的通信模式和方法方面,进行有益的尝试。该平台主要基于通用软件无线电平台(USRP)和通用无线电软件开发包(GNURadio)设计完成,具有模块化、实时性、可验证性等特点。信号基带处理完全在个人电脑上完成,模拟数字转换器和射频天线模块采由USRP实现。在平台建设同时,对基于多相滤波器组的频谱感知方法进行了深入的研究。基于对平台扩展的考虑,文章最后研究了认知无线电环境下,多载波协作通信的中继选择问题。