随着无线通信技术的快速发展，无线频谱资源被不断授权给各种不同的通信系统使用，有限的频谱资源和固态的频谱分配策略使得无线通信服务不得不面临发展的瓶颈。认知无线电技术和协作通信技术，作为当下解决频谱资源利用率低的热门技术，受到国内外通信学者的关注。然而现有许多基于认知无线电和协作通信的研究都是在授权用户直传信道较好可以容纳认知用户干扰的情况下进行的，且不考虑认知用户服务质量的保障问题。而在现实生活中，认知用户接入授权用户频谱后，针对不同业务需求和传输任务，存在一定的传输速率要求，例如多媒体应用等。　　针对以上两个问题，本文研究了当授权用户直传信道较差，达不到授权用户目标速率时，认知用户如何利用协作方式帮助授权用户达到目标速率；作为回报，认知用户能够接入授权用户的频谱传输自身信息，并达到认知用户所需的目标速率，进一步提高频谱资源的利用率。研究过程中，本文将信息传递过程分为两个时隙，第一个时隙授权用户使用频谱广播授权用户信息；第二个时隙认知用户接入授权用户的频谱进行协作通信，并通过合理分配时间、带宽、功率三种资源，实现授权用户和认知用户总的传输速率最大化。　　本文共提出了三种不同的基于协作的频谱接入方法。在基于功率优化的频谱接入方法中，认知用户利用一部分功率转发授权用户信息，帮助授权用户达到目标速率；然后利用剩余功率发送认知用户信息并达到认知用户目标速率。在基于时间和功率联合优化的频谱接入方法中，在优化认知用户发送授权用户和认知用户信息的功率分配系数的基础上，进一步控制认知用户接入授权用户频谱的时间，提高授权用户和认知用户总的传输速率。但是在这两种频谱接入方法中，授权用户和认知用户之间始终存在一定的干扰，双方的性能都有所影响。因此本文提出了第三种具有抗干扰特性的频谱接入方法，即基于带宽和功率优化的频谱接入方法。该方法中，认知用户接入授权用户频谱后，使用不同的带宽分别传输授权用户和认知用户信息，并合理优化发送授权用户和认知用户信息的功率系数。由于信息传输所利用带宽不同，因此可以彻底解决授权用户和认知用户之间的干扰问题，进一步提高授权用户和认知用户总的传输速率，提高频谱资源的利用率。　　仿真结果表明，本文所提的三种频谱接入方法在授权用户直传信道较差场景下，对于保障授权用户和认知用户的目标速率有明显的优势，且能通过合理分配时间、带宽和功率，充分利用频谱资源，使得授权用户和认知用户总的传输速率得到明显提高，有效提高频谱资源的利用率。