认知无线技术基于频谱感知、频谱共享、频谱切换等技术,突破了以往网络用户固定接入频谱的局限,实现了动态频谱接入,从而极大地提高了频谱利用率。在频谱共享领域中,频谱分配和功率分配是两个重要的技术。论文首先就这两种技术分别进行了单独的研究,然后,对它们进行综合考虑,提出了联合的资源分配解决方案。首先,研究了两种不同的干扰模型——协议模型和物理模型,重点研究了协议模型中的基于干扰范围的流竞争图模型,并给出了基于该种干扰模型的频谱分配方法。同时,针对干扰范围无法反映累积干扰影响等缺陷,提出了一种新型的基于SINR限制(SINR Constraint, SC)的SC干扰判据,给出了SC干扰门限,并鉴于此建立了一种物理干扰模型。其次,研究了一种基于权重的启发式频谱分配算法。分析了各种权重设置对提高系统性能的作用,分别给出了基于最大-最小公平原则的权重设置方法和基于公平系数的权重设置方法。基于最大-最小公平原则的权重设置方法可以提高Jain’s公平系数达20%左右,而在基于公平系数的权重设置方法中,通过合理调整公平系数,可在系统的有效性和公平性之间取得折衷。此外,论文还研究了基于博弈论的功率分配算法。利用非合作博弈对链路间功率分配问题进行了建模和分析,利用博弈论中的出价函数方法提高了系统的总和速率。对不同的效用函数和出价函数进行了有效性和公平性方面的比较和分析,利用仿真进行了验证。最后,论文提出了一种基于空间时分多址(Spatial Time Division Multiple Access, STDMA)的联合设计方案。该方案将频谱分配与功率分配归入到一个统一框架体系中。利用论文提出的SC干扰判据,无论是频谱分配和功率分配都可以在满足用户SINR限制的前提下,提高系统的吞吐量或公平性。该方案尤其适合工作在系统信道数远小于系统链路数的情况下。与基于干扰范围的联合方案相比,该联合方案在信道数为1/5的链路数情况下,可以提高系统吞吐量达40%左右。论文还仿真分析了不同优化目标下STDMA方案系统参数的调整方法,该方法使得STDMA联合方案实现了有效性和公平性之间的权衡。