随着消费电子和高速网络对无线通信需求的增长，通信产业获得进一步发展的良好机遇。无线服务必须提供更好的吞吐量、服务质量和接入速度。基于不同标准的无线设备将越来越多。这种发展方向前景很广阔，但也会带来不少问题。这些问题包括频谱资源不够用，不同无线系统之间频谱共享的困难等。但这些问题并不会给网络运营方带来实质性的威胁，因为这些授权用户拥有频谱使用的优先权，只有当授权用户未使用时其他设备才能接入。因此需要尽早发现这些问题以便于通信新技术的平稳发展。　　 过去100多年来无线电频谱资源一直有着严格的控制和管理，导致接入无线频谱受到很多限制。大部分的频谱分配给授权用户。只有功率极小的非授权用户才能使用这些授权频谱，称之为衬垫式传输，比如超宽带(UWB)。另一种频谱共享方式：覆盖式传输的机会也很少，因为只有很小的一部分频谱是可以开放接入的。开放频谱的范围已经不大可能会增加，无线电管理部门不会轻易在短期内做出调整。改变授权频谱的状态将面临很大风险并带来长期的隐患。各个管理机构，技术研发部门和运营商齐心协力才可能实现有效及时的部署。　　 在整个频谱中，未授权频谱仅占很小一部分。过去几十年中，使用这些频谱资源的WLAN，WPAN，Wi-Fi和蓝牙技术得到了较大发展，并取得了商业成功。这些标准的确立说明开放接入将有助于促使现有的频谱管理机制向更灵活的方向转化。接入的限制和延迟是新兴无线设备发展的主要障碍。这些无线设备将明显改善人们的健康、安全和工作环境并提高娱乐生活的质量。目前的严格限制无疑会抑制不同标准的无线设备的应有增长势头。　　 无线电频谱是有限资源。其本质是频率介于3KHz和300GHz之间的电磁波。大部分无线通信系统需要充分的保护，避免不同系统之间的干扰。通常通过授权机制实现。因此大部分频谱已授权给传统的无线通信系统和设备。但是使用这种固定的频谱资源分配方式，会造成不同原因的频谱资源浪费。比如：用于公共安全和军事部门的频谱很少使用。放眼整个频谱系统，可以发现大部分的频谱资源利用率不高。因此，传统的频谱管理机制需要重新考虑以减少频谱浪费，增加公共资源。现有的机制无法处理现在以动态为特征的无线应用。可以说，“频谱匮乏”和“频谱资源耗尽”是由于不恰当的频谱管理所造成的人为危机。更严重的是：尽管最近的研究显示了一些较成功的提高频谱效率的技术，但频谱资源需求的增长仍快于高效频谱技术的发展，基于此，认知无线电(Cognitive Radio)技术获得较多关注并被指将在未来通信系统中发挥重大作用。认知无线电是一种拥有感知环境学习并适应环境能力的技术。认知无线电网络的目标是进一步发掘频谱利用机会。　　 本文开发了一种用于说明动态接入方法的认知无线电仿真器。在这个系统中，并不给无线电设置固定频谱，而是允许用户使用找到的任何空白频谱进行机会接入。其本质是一种动态频谱接入方法(DSA)。动态方法具有充分利用空闲频谱的能力。同时，开放频谱也允许新的设备随时加入。第一个例子说明了新用户如何在原用户周围找到未占用频谱。当然，有些频谱是长期未占用的，而有些则仅在夜间不被占用。另外一些可能只有数分钟或数秒钟的空闲频谱时间。毋庸置疑，不同的应用需要或长或短的频谱空闲。本文的主要应用是频谱接入，其核心思想是授权用户和非授权用户之间的频谱共享。拥有频谱授权的用户称为主用户(PU)，拥有频谱接入的最高优先权。而次用户(SU)仅当主用户不工作时接入授权频谱。一旦主用户返回，次用户就停止在该频谱上传输。因此，次用户必须具有检测空闲频谱的能力，重新配置的能力，以及检测主用户返回的能力。　　 次用户需要检测空白频谱，在空闲频谱上传输并确保不对主用户造成干扰的认知能力。这样就实现了一种主用户占优的主次用户之间的频谱共享。当然，衬垫式传输也是可以选择的模式之一，它允许主次用户同时传输，只要次用户保证对主用户造成的干扰在一定的限制之下。此外，认知无线电可以进一步识别空闲频谱的模式以提高接入的效率。　　 在认知无线电网络中，信号处理的主要任务是完成频谱感知和无显著干扰的频谱共享。认知无线电网络的重要要求之一是可靠高效地感知频谱。频谱空洞(定义为分配给某授权用户但在特定时间地点未被使用的频谱)，可以通过能量检测能频谱感知技术进行估计。当主用户信号的先验知识较少或完全未知时，能量检测器是最优的。实际上，能量检测算法特别适用于宽带频谱感知，它可以通过扫描宽带信号额功率谱密度同时感知很多子波段。谱分析可以通过周期图完成。在频谱共享中，为了获得更高的频谱效率，可采用多个次用户在同一频段传输的多接入技术。有很多技术可以实现多用户的正交接入：频分复用，码分多址，时分复用及正交码分复用等。　　 本文主要研究了集中式系统，所有的判决都在接入点或基站做出。仿真器用matlab语言在通用计算机上实现。为了机会使用频谱空洞，本仿真器允许次用户网络和主用户网络共存。算法的第一步是构建主用户网络，它包含四个信道，所有的主用户信号采用频分复用，最终所有的信号通过一个链路进行传输。研究结果表明：给定的信道在某个用户无数据传输时出现频谱空洞。频谱空洞的可用性用如下表达式声明：ENTER PRIMARYUSER Y/N(Y=yes and N＝no；选择N表示存在频谱空洞)。空闲信道可用代表系统噪声的小尖峰来识别。接下次用户占用可用的空闲信道。其次，如果所有主用户信道都被占用，则系统提示(‘all user slots in use.Try again later，’)。可用信道清空操作产生频谱空洞。如果选择“清空信道1”，则系统提示(channel1 is emptied)，并显示相应的频谱图，其谱峰降低，表示信道已被清空。另外，系统也可以增加噪声强度(以分贝为单位)和衰减比。如：可设置噪声为44dB和6％衰减比。能量检测器的门限值设为2。改变该值可能对结果产生一定的影响。　　 仿真器开发工作通过如下几个步骤完成：建立主用户，建立次用户，清空信道，噪声和信道衰减，信道保持。按不同指令得到相应的结果。最后，从实验结果可以看出，通过成功创建频谱空洞并及时填补这些信道说明提高频谱利用效率具有较大的实用价值。