认知无线电(Cognitive Radio CR) }}]技术以动态频谱获得(Dynamic Spec-trum Access DSA)方式机会式地使用空闲信道，CR可以使具有认知能力的次用户(Secondary User SU)利用未被主用户(Primary User PU)占用的频谱空穴，同时不对PU造成干扰，从而提高频谱利用率，为越来越多的无线通信设备提供了可靠的频谱资源。

频谱感知是CR技术中一个很重要的功能。频谱感知能够在时域、频域和地域上准确感知是否存在空闲频段，以供SU使用;同时还应随时监测是否有新的PU需要接入被SU占用的频段，以使SU能够及时退出使用该频段，避免对PU造成干扰。然而由于硬件的限制，SU很难感知整个频段;同时，连续地频谱感知会带来可观的时间和能量消耗。SU可以通过频谱感知得到的历史数据预测信道未来时刻的状态，通过预测结果，SU选择性地感知预测空闲信道，从而既节省了感知时间和能量，又能尽快感知到可用信道。

如果多个系统在同一个区域中占用相同的频谱进行信号传输，会因为相互之间过大的干扰导致通信失败。为了避免这种情况的发生，将频谱使用权以竞价的方式发放给运营商，每一段频谱只允许被授权的系统使用，这种使用权限受法律保护，非授权系统未经许可不能擅自占用这些频段进行信息传输。

就分配方式而言，可以将频谱分配方式划分为三种:静态频谱分配方式、动态频谱分配方式以及静态和动态相混合的频谱分配方式。其中，静态频谱分配方式是一种固定的分配方式，系统内的各用户都拥有自己的频谱资源，它们之间不可以交换使用频谱。静态频谱分配方式的优点是应用简单，缺点是频谱使用方式不灵活，不能适应用户不断变化的业务需求。动态频谱分配方式与静态频谱分配方式相反，不指定频谱的使用范围，用户可以根据自身需求自由的选择频谱，这种分配方式动态灵活，可以有效的提高频谱利用率，增大系统容量。混合式频谱分配方式综合了前两种分配方式的优点，既保证频谱使用过程中不受干扰，又不失灵活性。

基于网络的拓扑结构，将频谱分配方式划分为两种。一种是集中式频谱分配，在这种分配方式中存在一个中心仲裁节点，该节点可以根据用户的业务需求对频谱进行分配。另一种是分布式频谱分配，网络中的用户独立执行频谱检测和频谱接入，频谱分配的结果取决于用户采用的频谱接入策略。

根据用户相互之间作用方式的不同，频谱分配方式可以分为协作分配和非协作分配两种。在协作频谱分配方式中，认知网络中的用户相互合作，共享感知信息和干扰信息，在进行数据传输的时候不仅考虑自己的传输速率，还要保证其他用户的通信质量。非协作频谱分配方式恰恰相反，网络中的用户独立的进行频谱感知和信息传输，只争取自己的最大利益，不考虑其他用户的感受。

 频谱感知是认知循环过程的一个重要环节。在认知无线电网络中，用户一般分为两种角色，一种具有频谱的优先使用权，称为主用户;另一种用户需要在主用户使用频谱时进行回避，称为二级用户。二级用户一般通过感知主用户是否在使用频谱来查找频谱空穴。在一个时隙内，分配给感知阶段的时间越多，收集到的感知信息越准确。根据感知方式的不同，可以将频谱感知进行分类，分类方式如图所示。

如今，频谱预测主要研究信道状态的预测方法。本文提出一种基于感知门限的频谱预测一感知机制，按照预测结果按信道空闲概率从大到小的顺序进行频谱感知，使SU高效地利用频谱资源，从而提高SU的频谱利用率并减少频谱感知次数，以节省感知时间和能量。同时，本文根据实际情况，假设在一个时隙内，SU能够感知一定数量的信道来发现可用信道，从而得到感知门限(一个时隙内SU能够最大感知信道的数目)对SU频谱利用率和感知时间的影响。