随着无线通信技术的迅速发展,宝贵的频谱资源日趋紧张,已经成为制约无线通信进一步发展的瓶颈之一。认知无线电技术采用动态地在授权频谱中寻找频谱空洞并进行使用的方法,有效地缓解了频谱资源紧张与无线通信频谱需求之间的矛盾。近年来,基于认知无线电技术的认知无线通信系统成为无线通信领域内重要的频谱解决方案之一。本文针对认知无线通信系统在软件无线电平台上的实现进行了深入的研究和实践,目的在于设计一个能够不需要频谱授权并独立工作的认知无线通信系统,通过对频谱的精确探测和有效管理,实现对频谱资源的高效利用。本文首先简要介绍了认知无线电技术的背景和国内外研究现状;其次简要介绍了认知无线电技术的基本概念和关键技术,主要对认知无线电的应用进行了研究,设计了认知无线通信系统的具体解决方案。在解决方案的基础上,利用USRP/GNU Radio/Python软件无线电平台对系统内的重要节点进行了实现,为认知无线电技术从理论到实践做了一定的工作。最后,为证明本系统的正确性和稳定性,利用信号发生器和频谱分析仪对系统进行了旁测和验证。