认知无线电技术具有感知无线通信环境的能力,能够使用授权用户在时间、空间和频率上未使用的空闲无线资源,实现对异构网络环境下无线频谱资源的高效利用,从而缓解频谱资源紧张的局面。频谱共享主要解决在感知完空闲频带后,认知用户与主用户之间以及认知用户之间如何协调利用空闲频带的问题,是认知无线电网络中的关键技术之一。博弈论是研究在竞争情形下决策主体之间的策略对抗或者对策选择问题,而在认知无线电的频谱共享中,包括频谱资源的分配、功率控制等都是关于策略的选择问题,因此将博弈论的知识引进到认知无线电中,可以有效地分析频谱共享问题。所以,本文基于博弈论模型,针对认知无线电系统中的频谱共享问题作了进一步的研究和分析。论文的主要内容如下：1、研究了认知无线电网络中不同系统模型下基于非合作博弈和合作博弈的频谱共享问题,并通过理论推导证明了纳什均衡解及纳什议价解的存在性和唯一性。2、提出了一种基于干扰协调的非合作频谱共享算法,利用潜在博弈理论,构造了新的效用函数和潜在函数。改进的效用函数,同时考虑了系统的干扰量和吞吐量,使得认知用户能够选择合适的策略在不过分损失自身传输速率的同时减少用户之间的干扰,并证明了纳什均衡点的存在性和唯一性。仿真结果显示,本文提出的算法,在最小化干扰的同时提高了系统中认知用户的总吞吐量,提升了系统的总体性能。3、提出了一种基于合作博弈的频谱共享和接入控制的联合算法。在频谱分配过程中,考虑了认知用户的最小服务质量需求,以及认知用户可能存在的夸大其频谱需求的行为。在接入控制机制中,引入了一个惩罚函数迫使认识用户按照其实际需求竞争频谱资源。仿真结果表明,本文提议算法,在最大化认知用户总体收益的同时具有较高的公平性,接入控制机制,不仅保证了满足认知用户的最小服务质量需求,同时也可以阻止认知用户夸大自己的速率需求。