由于认知无线电技术可以有效解决越来越紧张的频谱利用问题,近年来成为了一个研究热点,而作为认知无线电的首要环节,频谱感知技术得到了广泛的研究,尤其是合作频谱感知。合作频谱感知可以有效解决由“隐藏终端”与信号衰落引起的问题,大大提高检测准确率。但是,合作频谱感知给认知无线电系统带来了额外的通信开销,会使增加感知用户的能量开销与网络的传输资源。同时,合作频谱感知的合作机制使其更容易遭受攻击,引发新的安全问题。因此,论文从降低通信开销与提高安全性两个角度,研究认知无线电系统中的合作频谱感知方法。针对低通信开销的合作频谱感知方法,现有方法大多在以不可实现的假设条件下提出的,本文在研究频谱感知结果的一般特性基础上,提出了一种控制合作频谱感知通信开销的方法。通过有选择地控制发送感知结果,降低频谱感知过程中所需的通信开销。仿真结果表明,该方法使系统在检测概率与通信开销间达到很好的折中,使通信开销明显降低,而对系统检测能力的影响几乎可忽略不计。针对合作频谱感知中的安全问题,论文研究了如何缓减主用户仿真攻击对合作频谱感知结果的影响。通过选择空间位置相距较远的用户参与合作频谱感知,有效地降低不同用户同时被攻击的概率,从而减小主用户仿真攻击产生的影响。另外,由于用户选择的过程较为简单,可以避免原有用户选择算法的大计算量问题。仿真结果表明,该方法可有效降低主用户仿真攻击对系统的影响。