近年来,随着3G、4G移动通信的发展和用户需求的递增,无线频谱资源的固定分配策略已经出现了瓶颈,导致一些新的通信技术出现了无频段可用的境地；相反,通过对已分配频谱使用情况的监测,发现其利用率并不高,这一矛盾为采取新的频谱利用技术提供了可能。认知无线电(CR)利用机会频谱接入(OSA)方式允许认知用户(CU)使用授权频谱,很好的解决了当前通信发展所面临的难题。在认知无线电中,物理层频谱感知与Mac层接入两个环节尤为重要。一旦认知用户检测到空闲频谱则进入Mac层接入阶段,最终获得对授权频谱的二次利用。限于目前感知算法的精度,不可避免的造成了对主用户(PU)的漏检以及对接入机会的虚警,因此,如何提高检测精度和认知用户的信道利用效率是目前研究的热点之一。本文综合考虑物理层感知与Mac层接入,提出了基于不同信道占用概率的自适应门限机制来提高认知用户的利用效率,同时对Mac层多用户接入时导致的成功接入效率过低的问题,提出了队列接入的解决方案。物理层感知中,漏检概率和虚警概率常作为衡量感知性能的主要指标。为了获得较好的感知性能,本文采用最小平均错误概率准则,推导出该准则下的最优检测门限,并分析了不同检测门限对漏检概率和虚警概率的影响。针对主用户网络中各子信道占用概率不同,本文提出了自适应门限机制；通过对检测门限与信道占用概率之间的变化趋势建模,得出两者服从指数关系时自适应性能最佳。仿真结果表明,在保证主用户被干扰的概率一定的前提下,自适应门限机制可以提高认知用户的信道利用效率。Mac层接入中,当多个认知用户试图同时接入信道时,很容易产生信息堵塞和碰撞,从而大大降低认知用户的成功接入效率。为了缓解该问题,本文提出了队列接入方案：该方案允许多个认知用户根据待发送的数据包长度进行排队,优先接入数据包长度较短的用户；同时,在不影响认知用户发送数据的基础上,对信息数据包较长的进行截断。通过仿真看到,队列接入方案在保证系统碰撞概率的前提下极大的提高了认知用户的成功接入效率。