为了改善当前无线频谱利用率低下的现状，人们提出了认知无线电的概念，通过频谱共享的技术，可有效提高无线频谱利用率。快速可靠的频谱感知技术是实现认知无线电的重要前提，因此，本文将针对如何提高频谱感知的性能进行全面深入的研究。本文首先介绍了常用的单用户频谱感知技术和协作频谱感知技术的原理，并仿真分析对比了软判决和硬判决协作的感知性能。针对感知性能较好的软判决协作感知，本文重点研究如何通过线性加权的方式有效提高认知系统的感知性能。针对现有方法存在的不足，本文提出了一种基于认知用户本地噪声方差的加权软判决协作方法，该方法可以大大简化融合中心对判决门限的计算，同时与等增益合并法相比，在大多数场景下都能获得更高的感知性能。最后，本文介绍了基于量化后再进行融合的软判决协作感知方法，特别是介绍了一种基于似然比的最优量化融合感知方法。由于该方法在估算系统感知性能时计算复杂度较高，本文提出了一种基于伪均匀量化的协作感知方法，本方法由于将各用户的量化电平值限定为满足要求的整数值，使得融合中心的检测统计量的概率质量函数可以通过卷积计算得到，从而极大地提高了运算速度。