频谱资源是一种稀缺、不可再生、且有限的资源。随着无线技术迅猛的发展，频谱资源面临着较严重的紧张局面。对此引起了通信业界的广泛的关注，如何解决频谱资源的短缺已成为业界的一个焦点。因此，有学者提出了认知无线电的概念，利用无线电的认知能力，发现空闲的频谱资源并加以利用，从而提高频谱的利用率，解决频谱资源短缺的被动局面。　　由于认知无线电能够智能的利用频谱资源，提高频谱的利用率，近年来受到了众多学者的广泛关注。而频谱检测则是认知无线电中的一个基础的核心技术，认知无线电的首要任务既是对频谱空穴的感知，从而判断认知用户是否能够利用该段频谱。为了准确的判断频谱检测的结果，近年来，协作通信被引入到认知无线电技术中，即利用协作的频谱检测手段提高系统的感知性能。这也是本文关注的重点。　　本文首先介绍了认知无线电的定义，回顾了认知无线电频谱检测的发展情况，并给出了协作的信道估计算法的概述，为下文的展开讨论做了铺垫。　　在第二章中，文章系统的讨论了现有的频谱检测方法。给出了认知无线电频谱检测的基本假设，以及认知无线电频谱检测的基本参数。逐一的分析了频谱检测的常用的方法，其中包括单点检测与多点协作检测。最后在多点协作的基础上，分析了利用硬合并方式采用部分信噪比较高的认知用户进行合并的策略，我们发现该策略要优于利用全部的用户合并的策略，并给出了最佳的部分合并的用户数。　　接下来，文章分析了协作通信在认知无线电领域的应用，对比分析了几种常见的协作通信的模式。着重的分析了基于时分复用放大前传模式的协作频谱检测模型，并推导了基于该模型的系统检测概率。在此基础上，本章针对理想信道估计这一在实际系统中很难实现的假设，重新分析了信道估计误差对该系统影响。推导了系统在非理想信道估计下的性能参数，并通过仿真证实了信道估计误差将严重的影响检测系统的性能，使频谱检测参数得到严重的恶化。从而引出下一章针对协作信道估计的研究。　　第四章则围绕AF协作信道的信道估计展开研究。通过对信道相关理论的研究，分析了AF协作信道的特点，比较了其与传统的点对点信道的不同。并介绍了几种常用的信道估计算法，并重点的分析了以上方法对于AF协作信道的适用性，从而选择了较为合适的LMMSE估计算法。接着给出了AF链路的误码率性能的理论值，为下文提供了理论基础。　　最后，在前几章理论分析的基础上，将理论建立在实际的通信系统中，通过仿真来验证理论的正确性和可行性。给出了仿真系统，建立了基于DS-CDMA系统的AF协作模型。在对信道估计的仿真研究中，我们引入了时延窗结构，抑制了噪声的影响，进一步的提高了信道估计的准确性。最后，我们分析了在利用加窗的LMMSE信道估计算法下，AF协作频谱检测系统性能的改进。