随着移动设备不断增多和无线通信网络规模的不断扩大,基于静态分配的频谱资源分配方式已经不能满足当下的通信需求。作为一种热门新兴技术,认知无线电在多用户之间智能地调度空闲授权频谱,提高了无线电频谱的利用率,有效缓解了频谱资源日益紧张的状况。如何设计频谱的使用规则和相关接入机制,协调所有参与者的行为,实现有效的频谱共享,对认知无线电系统尤为重要。干扰对齐是一种能够有效提高通信网络吞吐量并且有效消除用户间干扰的干扰管理技术,被广泛应用在认知无线电网络中,允许授权用户以外的更多用户共享频谱。但在实际通信环境下仍然有期望信号的信干噪比下降和干扰泄露等问题,影响授权用户的服务质量。针对以上问题,本文主要围绕以下几点展开讨论:(1)本文系统地讨论了认知无线电和干扰对齐原理,建立了基于干扰对齐的认知无线电网络模型,采用干扰对齐方式来消除认知用户接入授权频谱所造成的用户间互干扰,并分析了基于干扰对齐的认知网络中功率分配注水算法。在此基础上,提出了一种加入用户通信活动状态因子的动态功率分配算法。与传统的功率分配算法相比,该算法可以获得更高的数据传输速率,并可根据川户活动状态分配功率。(2)分析了授权用户信干噪比下降原因,提出了基于多用户分集的干扰对齐认知网络中的频谱共享算法,研究了在申请接入网络的认知用户较多,网络中干扰未被理想地完全消除的条件下,根据认知用户通信状态,系统对认知用户做出的选择带给系统性能的影响。(3)当随着请求接入网络的认知用户不断增多,授权用户信干噪比接近理论最大值时,针对认知用户的活动状态对系统信道参数带来的扰动,提出了一种基于多用户分集的功率分配算法,在保证授权用户权益的同时,提高了网络整体的传输速率。此外,提出了一种根据信道参数变化和认知用户对授权用户通信状态影响变化的自适应算法。