随着国内外3G牌照的发放，运营商之间的频率资源争夺再次被提上日程，加之无线城市、物联网、微传感器网络等概念的提出，频谱与海量信息之间更是成了不可调和的矛盾。因此，面对频谱资源紧张、利用率不高的的情况，探索一种新的频谱管理方式显得至关重要。认知无线电(Cognitive Radio,CR)技术能够整合“闲散”频谱，是从根本上解决日益增长的无线通信需求与有限的无线频谱资源之间矛盾的技术途径之一。鉴于国外频谱分配的普遍做法是在运营商之间展开拍卖，并且拍卖理论已被公认为是无线电资源分配的重要机制之一，论文从拍卖理论的角度分析CR中的频谱分配，使空闲频谱资源得以动态利用，其研究具有重要的理论意义和现实意义。　　 论文讨论了几种常用的拍卖规则，介绍了拍卖理论在一些新兴市场的应用状况，分析了多物品拍卖中拍卖机制的选取及投标合谋问题，在此基础上给出了最优拍卖机制设计原理。论文针对认知无线电中的频谱分配进行了深入分析，探讨了基于CR的频谱分配原则，并分析了将拍卖理论用于CR频谱分配的投标策略、保留价格和最优出清价格等问题。论文提出将多物品的最高价格密封拍卖方案用于认知无线电系统中的多频段频谱分配中，在对系统进行若干假设的基础上建立拍卖模型，设计了基于第一价格密封拍卖的多频段频谱分配算法。该算法将拍卖过程分阶段处理，并采用了动态保留价格和歧视性出清价格，算法复杂度低，在提高频谱利用率的同时保证了频谱拥有者的经济利益，并兼顾了认知用户之间的公平性。