随着21世纪全球科技的进步发展，无线业务呈现出爆炸式增长。现有的无线授权频谱的使用率不高，产生这一现象的主要矛盾点在于，一边是大量的频段被闲置，一边是对频段的需求在不断增长，就导致了频谱的利用率非常低。认知无线电技术的出现从根本上解决了这一矛盾，它利用认知用户感知空闲的授权频段，并在不影响授权用户的前提下合理利用这些空闲频段，显著改善了频谱利用率。当今世界不断强调节能高效，使得功率控制成为了认知无线电的主要研究目标之一。同时，协作通信技术作为通信技术中的重要部分，可以有效地提高数据传输速率，实现分集增益，很好地改善通信系统的性能，因此协作通信也获得了广泛的研究。本文在认知无线网络的研究背景下，对功率分配问题、协作通信技术以及两者的融合进行了详细的研究和分析。根据认知无线电网络不同的系统结构，分别研究了在非协作环境下的功率分配问题和协作环境下的功率分配问题。本文首先研究了在非协作环境下的认知网络功率分配问题，优化的效用函数是最大化系统吞吐量，同时满足对授权用户的干扰不超过其相应的干扰门限，利用几何规划的方法将功率优化问题转化成凸问题，并且给出问题的辅助变量，进而利用对偶分解等方法去掉约束条件的耦合关系，对问题进一步地分析求解；其次研究了利用协作中继技术后，如何分配认知网络中的用户发射功率问题，分别介绍了两种功率控制的算法。一种是以最大化系统吞吐量为目的，同时满足干扰约束和最大功率与总功率的约束条件，通过对本身效用函数的等价变化来进行迭代求解；一种是以最大化接入用户数目为目的，然后对优化问题做等效变换，并且引入辅助因子来进行迭代求解。两者都是针对次用户的QoS需求，以此来改善整个网络性能。