无线频谱资源的有限性、已分配资源的低利用率以及无线通信需求的剧增，迫使人们必须探究新的频谱接入机制和高效的信道共享策略。认知无线电作为一种智能的无线通信技术，通过与通信环境的实时交互，支持频谱资源的时空共享，能有效提高频谱利用率。但认知无线电应用尚存在大量关键技术有待突破，本文依托国家自然科学基金“基于认知无线电的网格网拓扑管理、MAC机制和自适应资源分配策略研究”，针对认知无线电网络频谱共享机制和信道选择策略开展研究：以典型的频谱共享模式为基础，构建认知无线电网络频谱共享分析模型；通过比较和分析现有信道选择策略的特点和性能，探寻新的信道选择策略。1）分析认知无线电网络的基本特征及关键技术：以国内外针对认知无线电网络频谱共享机制和信道选择策略的技术发展和研究现状为基础，分析认知无线电网络频谱共享和信道选择面临的挑战。2）分析认知无线电网络频谱共享性能：针对主用户网络与认知无线电网络共存环境，建立主用户基于随机接入、全预留接入、伪预留接入和非随机接入等4种机制下的频谱共享模型；针对多认知无线电网络共存场景，采用连续马尔科夫链建模方法，建立有限用户数下多认知无线电网络网间频谱共享分析模型，分析用户有/无信道切换功能下认知无线电网络间部分信道共享策略的性能，并与静态信道分配策略和分级共享策略对比，分析用户数变化对频谱切换性能的影响。3）研究认知无线电网络信道选择策略：通过对比分析基于拍卖机制、机器学习、信道预测、最优化等典型信道选择策略的性能和特点，以最优化法为基础，提出基于信道异质性的自私信道选择算法和合作信道选择算法，其中自私信道选择算法以最大传输速率为优化目标，而合作信道选择算法以最大系统吞吐量为目标，通过建立仿真模型，与随机信道选择算法进行性能对比分析。