频谱感知是认知无线电的重要前提和基础保障。目前对频谱感知的研究主要涉及两个方面：频谱感知的准确性以及频谱感知的效率。本文基于协作频谱感知模型,对上述两个关键问题展开研究工作,主要研究内容和创新点如下：1.在单一频带模型下,从协作感知的必要性与提高协作增益的角度,提出了一种基于信噪比(SNR)比较的协作感知用户选择方案。理论分析及仿真结果一致表明：相较于传统协作频谱感知,该方法能够提高频谱感知性能,同时减小参与协作感知的用户数目,并提高协作效率。2.在多频带模型下,研究了基于认知无线电系统的多带最优协作频谱感知策略。建立了以最大化认知网络吞吐量为目标函数的优化模型。重点研究如何确定认知用户的感知总时间、各信道的判决门限以及各信道感知时间如何优化分配的问题。采用分层思想将非凸问题转化为多个凸优化问题求解,并进行了理论推导与相关的计算机仿真验证。3.建立了考虑感知开销的优化模型：联合优化各信道的感知时间、时隙个数、判决门限以及认知用户数目,在权衡感知收益与感知代价的前提下,最大化认知网络吞吐量。理论推导与计算机仿真均验证了该优化问题的正确性。