在保证认知无线Mesh网系统容量的同时,如何满足不同用户的QoS需求是当前研究的热点之一。本文选题来源于国家自然科学基金等课题,具有重要的理论意义和实际意义。本文结合认知无线电技术和多信道Mesh网络,对多信道认知Mesh网的QoS性能进行分析和研究。采用基于周期感知的信道分配策略和支持双模式多信道的MAC层协议构建QoS保障机制。在路由层增加全局公共控制信道和频谱感知模块,实现了一个独立于路由的信道分配过程。在感知周期内,通过认知无线电的频谱感知功能,计算分析主用户活动频率、链路的鲁棒性和稳定性等信道参数,从而预测下周期内信道的质量,并由从选出此刻最佳信道进行数据传输。在MAC层根据数据流的需求和特点,可以在基本模式和快速模式中切换,减小信道协商和竞争时延。仿真结果验证了系统网络吞吐量、丢包率和时延等QoS性能的改善。本文在多信道认知Mesh网络背景下,分析研究了QoS网络性能指标,服务模型等概念。并在此基础上研究了多信道Mesh网络、认知无线网络以及跨层网络设计中的QoS问题。然后具体分析研究了多信道认知Mesh网络的结构设计和系统应用场景。最后在多信道认知Mesh网络中实现了一个多层QoS保障机制：基于周期感知信道分配策略和双模多信道MAC层协议,并仿真分析研究其性能。