随着3G/4G通信的飞速发展,移动终端的普及,海量的移动终端的应用应接不暇的出现在人们的视线中,满足了用户很多方面的需求,这些应用的实现往往需要更高的数据传输速率。另一方面,无线网络却面临着严峻的挑战——无线频谱资源的相对匮乏。这是由于资源丰富的授权频段的较低的利用率造成的,大多数无线通信的业务只能在拥挤的非授权频段上开展。认知无线电能够通过对无线频谱的感知,调整自身的工作参数,择机地利用授权频段进行无线业务地开展,并且保证授权用户的权益不受伤害。由于某些特殊网络环境往往会有外界干扰源的存在,外界干扰的突发性和不确定性就要求网络自身拥有较强的抗干扰能力,而目前的研究大多数并没有涉及到无线网络存在外界干扰源的情况。本文首先介绍了认知无线电的背景、研究和应用现状。随后本文提出了一种存在外界干扰源的无线Ad Hoc网络模型,提出了一种基于凸优化的联合功率与速率控制的算法,来优化分配无线网络资源。紧接着,文章提出了Power-Rate Control MAC协议,该协议提供了功率控制以及多速率传输的功能,提高了网络的频谱空间复用度,并且使本文的网络具有较强的抗干扰能力,使其在某些特殊的网络环境下依然能够达到较好的通信能力。本文基于NS2仿真平台设计了认知无线电中主次用户仿真模型,仿真实验验证了Power-Rate Control MAC协议可以有效的提高网络整体吞吐量。本文取得了以下一些成果:第一,根据认知无线电模型,对其进行修改,加入外界干扰源,外界干扰源以主用户的身份存在于Ad Hoc网络中,而通信节点以次用户的身份存在于此网络中,根据此系统模型提出一种新颖的基于凸优化的联合功率与速率控制算法,最优化分配网络资源。第二,针对现有认知无线电MAC协议存在的不足,提出了一种基于凸优化的联合功率速率控制的MAC协议。第三,采用NS2仿真成功地实现了Power-Rate Control MAC协议,验证了本文提出Power-Rate Control MAC协议对网络性能和抗干扰性能的提升。