随着无线通信技术的快速发展,有限的无线电频谱资源也显得越来越珍贵。当前的静态频谱分配方式使得频谱资源的利用率较低,已满足不了无线通信业务的增长要求。在这种背景下,认知无线电技术应运而生。认知无线电技术可以使得认知用户对授权用户的空闲频谱进行“二次利用”,是一种能有效解决无线频谱资源匮乏的方法。认知无线电技术的研究内容主要包括了频谱感知、频谱分配和频谱共享等。频谱感知技术作为其中最重要、最关键的技术,是实现一切技术的基础和前提。本文就是以认知无线电频谱感知为主要研究内容,结合理论与实践,实现频谱资源的高效利用。本文在传统能量检测的基础上,提出了一种新的自适应双门限分布式协作能量检测算法,此算法的创新点在于:可以使认知用户依据接收到的主用户信号的信噪比动态地设立检测门限,并且针对集中式的协作能量检测算法过度依赖中心节点的问题,提出了基于一致滤波器的完全分布式的协作能量检测方式。最后通过仿真分析了此算法的性能,验证了该算法的有效性。本文的工作主要是针对实际的无线通信信道,应用MATLAB和USRP(通用软件无线电外设)组成的软件无线电系统作为新的建模、仿真和测试平台。在平台上进行了QPSK调制信号在真实信道中传输的实验,使用自适应双门限分布式协作能量检测算法检测了其频谱的占用情况,在此基础上还做了可用频谱带宽估计的分析,并设计了其演示系统的GUI界面。分析和实验结果表明,此工作能够很好的完成无线系统通信,实现数据收发和频谱感知的功能。