2 认知无线电的研究内容
2.1认知无线电的研究目标
认知无线电通过频谱自适应技术来实现动态频谱分配，要求无线设备能够感知频谱占用情况，搜索出可利用的空闲频段。在通信过程中，定期进行频谱检测，一旦发现授权系统开始使用该频段，就在要求的时间内释放该频段，并切换到新的空闲频段上继续通信。认知无线电是自适应传输技术的思想在频谱分配领域的推广。自适应传输使无线设备能适应信道状态的变化，认知无线电使无线设备能自适应频谱状态的变化。频谱自适应与传输自适应一起使得无线设备从媒体接入控制(MAC)层以下都能适应环境与需求的变化。
目前，除频谱自适应之外，研究者期望认知无线电还能被赋予更强大的智能处理能力。从低层到高层，要求认知无线电能够检测系统各层的参数与状态，如链路质量、网络拓扑、业务负载、甚至用户需求，并能使无线设备适应这些变化，以提高设备性能。从通信的端到端，在存在重叠覆盖的多种无线电通信环境下，要求认知无线电能够在异构网络间进行选择，实现包括终端、网络和业务在内的端到端重配置，以提高网络性能。作为移动通信领域的长期发展目标之一，认知无线电的这些功能将在今后由简到难、由小范围到大范围地逐步实现。但目前，认知无线电最基本、乃至最重要的任务仍然是频谱自适应，这也是实现其它功能的基础。
2.2 认知无线电的相关技术
2.2.1 频谱检测技术
目前对频谱检测技术的研究主要包含两方面，一是单点频谱检测技术，根据单个认知无线电节点接收的信号，检测其所处无线环境的频率占用状态；二是多点协作频谱检测技术，即把多个节点的频谱检测结果进行合并，以提高检测正确率，并降低对单节点的性能要求。
(1) 单点频谱检测技术
由于要求认知无线电系统能检测出任意通信系统的通信信号，传统的已知信号一定的信息检测方法[6]，在认知无线电领域的应用范围很窄。在认知无线电领域中，主要使用不需已知信号的信息单点频谱检测技术，主要有能量检测法和循环平稳检测法两种。
(2) 多点协作频谱检测技术
在移动通信环境下，由于无线环境存在路径损耗、阴影效应和多径效应，仅依靠单个节点检测频谱，不能保证其正确性。在复杂环境中，认知无线电用户受到了阴影效应的影响，只有某些用户能够正确检测频谱。因此，必须合并多个节点的频谱检测结果，通过协作频谱检测来提高频谱检测的正确性[7-11]。
2.2.2 信道估计与预测技术和数据传输技术
目前，对认知无线电的信道估计与预测技术和数据传输技术的研究还比较少，许多关键问题都还未涉及，涉及的文献往往也只考虑了比较简单的情况，没有全面地研究问题。如文献[12]中描述了自适应数据传输的优化问题，但它只研究了单天线OFDM情况下对子载波数据速率及功率进行优化的情况。文献[13]提出了一种子信道和传输功率的分配方案，对自适应传输的其它参数没有涉及。
2.2.3 多天线通信技术
基于多天线的通信技术如多输入多输出(MIMO)技术和天线阵列技术，正在被越来越广泛地使用。MIMO技术是4G移动通信系统的关键技术，它利用空间复用提高传输速率，利用空间分集提高传输可靠性。天线阵列技术通过波束成形增强有用信号并抑制干扰信号，提高了传输可靠性，同时还通过为不同的移动终端赋以不同的波束，利用空间复用提高了系统吞吐量。
认知无线电系统可利用多天线通信技术进行频谱检测、信道估计和数据传输。但目前的文献还很少涉及多天线认知无线电技术[14]，并且没有提出有效方案。
2.3 认知无线电的应用
