静态无线频谱规划体制是造成频谱利用率日益低下的主要原因，频谱共享通信系统是该问题的解决方案之一。数据传输技术和频谱感知技术是频谱共享通信系统的两项关键技术。由于正交频分复用技术具有频谱利用率高等优点，被认为是该系统最佳的数据传输技术，因此本文重点研究了基于该技术的基带接收机设计与实现。由于周期循环特征感知算法既能够完成信号检测也可以完成信号识别，因此本文还重点研究了基于循环谱密度函数的信号检测和识别技术。首先，本文分析了系统物理层数据传输方案，对基带接收机FPGA链路功能进行划分，主要分为数字下变频、低通滤波器、下抽样器和OFDM解调器，完成各模块Matlab仿真及FPGA实现。为满足系统高速数据处理的要求，本文还完成了FPGA与ADC接口设计、FPGA与接收DSP接口设计。对所有模块进行了测试，结果表明该接收机实现了预期功能。其次，本文研究了循环平稳信号的基本理论，侧重研究了循环谱密度函数及其工程估计式，并使用该估计式对典型信号的循环谱密度进行Matlab仿真，提出利用f=0的循环频率轴上循环谱密度峰值完成单一信号检测的方案，完成了该方案的Matlab仿真、FPGA具体实现与实际性能测试。测试结果表明可以在低信噪比情况下实现单一信号的检测。最后，本文还研究了基带OFDM信号循环谱密度特性。通过仿真单一和混合OFDM信号的循环谱密度，提出混合OFDM信号识别的方案。根据本系统的特殊需求，仿真认知用户信号存在下DTMB信号的检测性能。仿真结果表明，在低信噪比低信干比下也可以完成DTMB信号识别。