近几年，频谱的使用趋近于饱和，因此对频谱资源的使用要求就变得更高，这也使认知无线电(Cognitive Radio, CR)成为目前无线通信领域研究的热点。认知无线电网络包括认知用户(无执照用户)和授权用户(有执照用户)，其中认知用户可以动态接入到授权用户的空闲频谱，从而实现频谱的共用。认知用户在使用共享频段时，每一个认知用户都会对授权用户的频谱进行扫描来感知可使用的空闲频段。为了避免认知用户在使用频谱时对授权用户产生的干扰，所以能够准确的感知到授权用户是否正在使用频谱就显得尤为关键，频谱感知的研究就成为认知无线电的核心技术。在认知无线电系统中协作频谱感知可以提供比非协作频谱感知算法更可靠的检测，从而最大限度的减少了对授权用户的干扰，这其中的关键技术是数据融合。本文研究了在带宽受限的条件下，“与”融合、“或”融合和多数决策融合的数据融合理论分别和双门限能量检测相结合的协作频谱感知方法。文中采用分布式数据融合理论可以减少认知用户与融合中心之间发送信息的平均感知比特数，因此节约了传输带宽。在不考虑误码率的情况下，文中分析了协作频谱感知的性能，并与单用户能量检测的性能进行比较。在对整个认知无线电系统性能的分析中，主要进行了数学推导，数学推导给出了在多种情况下频谱感知算法的检测概率的闭合式。由MATLAB仿真的结果可知，在参数相同的情况下，多数决策融合算法的检测性能都要优于“与”融合和“或”融合感知算法。新算法的信噪比在-10dB时检测性能提升10%，信噪比在-20dB时检测性能提升20%，在(-10dB,-20dB)之间的检测性能提升在10%到20%之间。本文在最后研究了考虑误码率存在时的协作频谱感知算法，也就是将实际通信中非理想信道产生的误码率影响考虑到算法中，用误码率来衡量信道对数字信号传输的干扰。在误码率存在的情况下重新分析协作频谱感知的三种算法，根据原理进行数学推导，最终得到认知无线电系统在误码率存在的情况下频谱感知的数学表达式。MATLAB仿真表明，传输1bit数字信号的决策信息时，在误码率存在时对多数决策融合协作频谱感知算法的检测性能与不考虑误码率时相比几乎没有影响，而“与”融合准则和“或”融合准则感知算法在误码率存在的情况下的检测性能下降。由此可见，多数决策融合协作频谱感知算法在有误码率存在时也有很好的检测稳定性。