认知无线网(CRN:Cognitive Radio Network)利用其可以机会接入授权频谱的能力可以缓解频谱资源短缺的问题。下垫式认知频谱共享网络,包括了主网络(primary network)和次级网络(secondary network),可以有效提高频谱利用率和网络容量。本文在熟悉CRN基本原理和相关频谱感知、接入及共享技术的基础上,主要对满足中断限制下可获得传输吞吐量这一性能进行了理论分析。首先,分析了在加性高斯白噪声信道下的整体网络可获得的传输吞吐量。在下垫式频谱共享模型中,应用随机几何理论,考虑到相应接收端的检测门限,分别得出了主网络和次网络的中断概率,进而推导出了在中断概率限制条件下的整体网络可实现的传输吞吐量。针对用户空间密度,主次用户发射功率比,中断限制阈值,检测门限与整体吞吐量的关系进行了分析,并且通过MATLAB仿真验证了对吞吐量的分析。结果得到了使得整体网络吞吐量最大的最优次用户(SU,secondary user)密度和主次用户功率比选择策略。然后,为了减少主用户(PU, primary user)收到来自次用户的干扰,建立了下垫式和填充式相结合的频谱共享机制,在空间域上提出了保护区域的概念并基于干扰温度限制得到可以最大化SU可用频谱机会的最优保护距离。同样推导了在瑞利衰落信道上的相应主网络和次级网络中断概率及吞吐量。通过仿真证明了提出的混合频谱共享机制,有效地降低PU和SU的中断概率,并且通过调节认知系统参数,还可以提高网络的最大吞吐量。