认知无线电技术是解决开放频谱资源匮乏与专用授权频谱利用率低下之间矛盾的有效手段,它在避免对授权用户产生干扰的同时,机会式地使用授权频谱,从而提高无线频谱资源的利用率。本文主要针对认知无线电的关键技术之一——频谱切换技术进行深入的研究。本文根据引起切换的原因不同,设计一种新的频谱切换机制。针对授权用户出现而发生的切换,文中提出了一种基于切换概率的频谱空洞匹配算法;而对于一些并不是由于授权用户出现而引起的切换,文中提出一种基于竞价的目标切换信道选择算法。具体工作如下:第三章描述了本文研究的网络环境及架构,简单介绍了单属性和多属性两种切换判决方法;在新设计的频谱切换机制中,把引起切换的原因归结为授权用户出现与不出现两种情况,并且针对不同情况运用不同的算法执行切换。第四章针对授权用户的出现引起的频谱切换,通过对切换概率以及系统服务质量的阐述,综合考虑次用户的服务质量要求和无线频谱资源的有效分配,提出了一种基于切换概率的频谱空洞匹配算法。由于兼顾了资源的分配问题,不能保证匹配的结果完全符合次用户的服务质量要求,针对该种情况,进一步给出频谱空洞预留算法作为补充,为服务质量不满足要求的次用户预留频谱。仿真结果表明该方案可以减少次用户发生频谱切换的次数,保证次用户的服务质量。第五章针对不是由授权用户的出现而引起的频谱切换,引入拍卖理论,把目标切换信道的选择转换为简单的拍卖过程,从而设计一种基于竞价理论的目标切换信道选择算法。而且在竞价过程中对次用户的业务进行分级,使不同的业务具有不同的优先级别,同时通过定义干扰价格来限制次用户对授权用户的干扰。仿真结果显示,文中提出的算法在切换时可以减少对授权用户的干扰,而且在可用信道不足的情况下,可以保证实时业务优先进行切换。