随着无线通信和多媒体的高速发展和广泛应用，无线电频谱资源日趋紧张，而另一方面许多已经分配的频段却在大多数情况下并未被充分利用。近年来出现的感知无线电技术为提高频谱利用率提供了一条新思路。认知无线电(CR)被认为是解决无线频谱低利用率问题的最佳方案。认知无线电是一种智能的无线通信系统，它能感知周围无线环境，通过对环境的理解、主动学习等措施，实现对特定无线参数(如功率、载波调制和编码等)的实时改变，并且能调整系统的内部状态，以避免对其它用户的干扰。而频谱感知则是认知无线电技术最主要的技术之一。 论文首先介绍了基于认知无线电技术的新一代无线区域网WRAN系统的特点，在OSI标准模型的基础上研究了一种基于应用的频谱感知网络体系结构，并且分析和比较了WRAN网络协议栈与传统网络协议栈的不同点。然后详细研究了认知无线电的频谱探测技术，频谱感知中最基本的方法是能量探测方法；接着研究了最大.最小特征值的频谱感知方法，并在最大-最小特征值基础上研究了能量-最小特征值算法，它结合了能量探测和最大-最小特征值方法的优点，仿真结果表明，与传统能量探测法相比它的性能提高了，与最大-最小特征值相比，该方法的计算量下降了。最后，论文研究了协作探测授权用户的方法。由于认知无线电网络需要及时的探测出衰落环境中的授权用户，以及由于边缘地带认知用户探测授权用户的困难性，所以我们研究了协作探测的场景，通过仿真证明利用两个认知用户的协作可以提高探测概率，并且可以缩短探测时间从而提高网络的灵敏度；接着我们将两个用户的场景推广到多用户的场景，通过仿真可以得到多用户协作下的探测性能要比两个用户协作下的探测性能更好。