随着无线通信技术的飞速发展,无线频谱日益拥挤,并且频谱资源利用率相当不平衡。针对这一需要,提出了基于通信信道检测的无线通信方式,认知无线电(CR,Cognitive Radio)。本文选题来源于陕西省自然科学基金预言项目“认知无线电空间信号检测和分析技术”、华为预研基金项目“基于认知无线电的无线城域网关键技术研究”。认知无线电的基本出发点就是:为了提高频谱利用率,具有认知功能的无线通信设备可以按照某种“伺机(Opportunistic Way)”的方式工作在已授权的频段内。当然,这一定要建立在已授权频段没用或只有很少的通信业务在活动的情况下。这种在空域、时域和频域中出现的可以被利用的频谱资源被称为“频谱空洞”。IEEE802.22是第一个针对认知无线电的标准,该标准对于动态频谱分配已经提出一个框架,但是从对IEEE 802.22协议的分析看,目前的标准框架中还存在一些需要补充的技术。为了提高频谱利用效率,本文研究了一套解决方案:1)针对DFH(Dynamic Frequency Hopping)分配方式,研究了一种利用FCFS(First Come First Served)和树形冲突算法相结合的方法。2)针对于非DFH分配方式,研究了一种跨层通信技术和图论相结合的算法。该方案最大程度的利用空闲频谱,使得系统的最大延时和平均延时得到了有效的控制,并且极大的提高了频谱利用。本文通过对于认知无线电系统的概述,介绍了动态频谱分配的原理及协议中的算法,根据跨层技术和图论知识,针对目前存在的问题研究了一套动态频谱分配算法,给出对应的系统流程图。