随着无线通信技术的飞速发展，频谱资源变得越来越紧张。尤其是随着无线局域网（WLAN）技术、无线个人域网络（WPAN）技术的发展，越来越多的人通过这些技术以无线的方式接入互联网。这些网络技术大多使用非授权的频段（UFB）工作。由于WLAN、WRAN无线通信业务的迅猛发展，这些网络所工作的非授权频段已经渐趋饱和。而另外一些通信业务（如电视广播业务等）需要通信网络提供一定的保护，使他们免受其他通信业务的干扰。为了提供良好的保护，频率管理部门专门分配了特定的授权频段（LFB）以供特定通信业务使用。与授权频段相比，非授权频段的频谱资源要少很多（大部分的频谱资源均被用来做授权频段使用）。而相当数量的授权频谱资源的利用率却非常低。于是就出现了这样的事实：某些部分的频谱资源相对较少但其上承载的业务量很大，而另外一些已授权的频谱资源利用率却很低。因此，可以得出这样的结论：基于目前的频谱资源分配方法，有相当一部分频谱资源的利用率是很低的。

　　为了解决频谱资源匮乏的问题，基本思路就是尽量提高现有频谱的利用率。为此，人们提出了认知无线电的概念。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”。认知无线电的核心思想就是使无线通信设备具有发现“频谱空洞”并合理利用的能力。

　　当非授权通信用户通过“借用”的方式使用已授权的频谱资源时，必须保证他的通信不会影响到其他已授权用户的通信。要做到这一点，非授权用户必须按照一定的规则来使用所发现的“频谱空洞”。在认知无线电中，这样的规则是以某种机器可理解的形式（如XML语言）加载到通信终端上。由于这些规则可以随时根据频谱的利用情况、通信业务的负荷与分布等进行不断的调整，因此通过这些规则，频谱管理者就能以更为灵活的方式来管理宝贵的频谱资源。

　　1.对环境的感知能力

　　2.对环境变化的学习能力

　　3.对环境变化的自适应性

　　4.通信质量的高可靠性

　　5.对频谱资源的充分利用

　　6.系统功能模块的可重构性

　　1、 频谱检测技术；

　　2、 自适应频谱分配技术。

　　其中自适应频谱分配技术又包括：载波分配技术，子载波功率控制技术，复合自适应传输技术。

　　考虑一个工作在非授权频段（如免授权国家信息基础设施频段）的无线通信终端（遵循Wi-Fi规范）。在其工作的免授权国家信息基础设施（U-NII）频段，通信业务非常繁忙（近乎达到饱和状态）。这样的工作频段已无法满足其他通信终端新的业务请求。鉴于这种情况，频谱管理机构（如FCC）将选择利用率较低的其他已授权频段（如电视广播频段中若干未被使用的频谱资源）。这样的频段可以被暂时用来支持非授权频段上那些未能接入其系统的通信业务。为此，频谱管理机构将生成一套使用已授权频段的法规（这些法规将指导并约束着非授权用户去合理地使用授权频段）。这些法规由频谱管理机构以某种机器可以理解的方式发布。

　　具有认知无线电功能的非授权用户定期地搜索并下载相应的频谱使用法规。获得的频谱使用法规之后，非授权用户将根据这些法规，对自身的通信机制进行调整（通信机制可能包括：工作的频段、发射功率、调制解调方式以及多址接入策略等）。为了使周边的通信终端尽快获得更新了的法规，获得法规的终端还将其所获得的法规广播出去。当然，对那些不具备认知无线电能力的通信终端来说，这样的广播信息将被忽略。

　　对于具有认知能力的通信终端，除了获得的频谱使用规则外，另外一项很重要的工作就是完成对“频谱空洞”的检测。对“频谱空洞”的检测实际上就是完成对周边通信环境的认知。根据检测到的“频谱空洞”的特性（如“空洞”的带宽等）和获得的频谱使用法规，通信终端产生出合理使用该“空洞”的具体行为。

　　以工作在非授权频段的无线局域网通信终端为例，可以说明认知无线电的可能的应用场景。当然，从认知无线电的定义可以看出认知无线电的概念涵盖面极宽，其应用场景绝不仅限于此。

　　认知无线电技术在宽带无线通信系统中有着广泛的用途。基于IEEE 802.11b/g和IEEE 802.11a的无线局域网设备工作在2.4 GHz和5 GHz的不需授权的频段上。然而在这个频段上，可能受到包括蓝牙设备、HomeRF设备、微波炉、无绳电话以及其他一些工业设备的干扰。具有认知功能的无线局域网可以通过接入点对频谱的不间断扫描，从而识别出可能的干扰信号，并结合对其他信道通信环境和质量的认知，自适应地选择的通信信道。另外，具有认知功能的接入点，在不间断正常通信业务进行的同时，通过认知模块对其工作的频段以及更宽的频段进行扫描分析，从而可以尽快地发现非法的恶意攻击终端。这样的技术可以进一步增强通信网络的安全性。同样，将这样的认知技术应用在其他类型的宽带无线通信网络中也会进一步提高系统的性能和安全性。

更多精彩词条，请登入维库电子通（Http://wiki.dzsc.com）