随着通信技术的发展,人们对无线数据量的需求也不断增加,频谱资源不断被占用,出现危机。认知无线电技术能够实现频谱的动态利用,允许非授权用户通过多种频谱共享方式接入授权用户的频谱,有利于解决频谱资源使用不平衡的问题,提高频谱的使用效率。中继在增大通信的范围和对抗衰落等方面具有重要的意义。而分布式波束成形是一种可以利用在中继网络中的技术,其通过利用网络中的节点构成虚拟的多天线系统进行波束的定向发送,能够获得分集增益。另外,信道估计误差在实际通信中是普遍存在的。因此研究分布式波束成形技术在认知中继网络中的应用具有重要意义,设计考虑信道估计误差情况下的波束成形具有实际的意义。本文的主要研究工作包括：第一,在双向认知多中继场景下,研究了在满足对主用户干扰功率受限和中继总功率限制的条件下,最大化次网络和速率的问题。主要是利用凸优化的理论,设计能满足相应度量指标的波束成形因子。提出了两种不同的方法解决上述问题。一种是基于可达速率域的方法,即得到次网络中用户的速率域,并从中得到最大的和速率；另一种是基于一阶泰勒展开的迭代算法,即通过分析问题的具体数学结构,利用一阶泰勒展开的方法将原来复杂的优化问题变换成可以求解的问题,并基于此设计迭代算法保证求解的准确性。仿真结果表明上述两种方法得到的和速率是吻合的。第二,研究了多用户认知中继网络中,非完整信道状态信息情况下最小化中继发送功率的问题。主要借助于概率理论和凸优化的理论,将原始的概率约束的复杂优化问题化成可解的形式,并采用基于伯恩斯坦型不等式和半正定优化的方法解决问题。仿真结果表明该考虑信道估计误差的波束成形算法得到的最小中继功率能很好的逼近完美信道状态信息下的算法解得的功率。