认知无线电系统是一种智能的无线通信系统，通过分析周围环境中频谱的利用情况，实时改变系统的工作参数，提高认知用户对频谱的接入机会。这种技术大大提高了频谱利用率，缓解了日益紧张的频谱利用现状。本文主要研究了认知无线电频谱感知的常用技术和软硬件实现，以及频谱信息压缩功能的实现。本文首先介绍了认知无线电的提出背景、发展现状，以及应用前景；接着介绍了认知无线电频谱感知的常用技术，详细探讨了能量感知技术的几种算法；然后详细介绍了在基于软件无线电思想构建的具体硬件平台上频谱感知技术的设计与实现，并着重介绍了FFT硬件实现的具体过程，并分析和验证了频谱感知结果的正确性；最后详细阐述了感知信息的无损数据压缩处理的三种方法，重点介绍了LZ77压缩算法在FPGA可编程逻辑器件中实现的过程，并对其性能做了进一步分析。为了实现频谱感知和频谱信息压缩功能，在FPGA中实现的主要部分有：系统时钟的产生、FFT硬件的实现、数据缓冲区的设计、数据压缩模块的实现、FPGA和DSP的通信接口实现等。本设计是基于Xilinx公司生产的Virtex-5XC5VSX35T芯片，采用Verilog HDL硬件描述语言编程实现。