认知无线电的概念首先是由 Joseph Mitola 博士在 1999 年发表的一篇论文中提出的，他认为：认知无线电是建立在软件无线电的基础上，采用模式推理在无线电相关领域获取特种能力的无线电台；认知无线电在无线电域采用基于模型方法检测射频频段使用情况，然后对使用情况进行推测，通过无线电认知语言(RKRL, Radio Knowledge Representation Language)表述射频信号的各种参数，智能地改变自身频率、功率等参数来实现网络间的互操作。
FCC 对于认知无线电的定义是：认知无线电是指能够通过与工作环境交互，改变发射机参数的无线电设备。认知无线电的主体可能是软件无线电，但对认知无线电设备而言，不一定必须具有软件或者现场可编程要求。
Simon Haykin 对认知无线电的定义是：认知无线电是一种新的智能无线通信技术，它可以感知周边的频率、时间和空间等的频谱环境特征，使用理解的方法对环境、位置、信道、网络、协议、用户以及设备本身的内部结构进行推理，将软件无线电从预先定义协议的盲目执行者转变为无线电领域的智能代理，通过无线电认知语言(RKRL)与通信网络进行智能交流，实时调整传输参数，使系统的无线规则与输入无线电激励变化相适应，使通信系统达到对无线环境的高适应性和频谱共享的高效性。
认知无线电主要包含三个功能模块：频谱感知、频谱管理和频谱切换，这些功能之间密切相关，是实现次用户“借用”频谱的重要保证。
该模块主要用于确定某段频谱的使用状态。通过周期性地监听目标频段，CR 设备可以捕捉到未被利用的空闲频谱，并据此设计相应的传输策略以实现对动态空闲频谱的接入。目前常用的频谱感知技术可以分为主用户接收端检测和主用户发射端检测两种。主用户接收端检测主要的方法有本振泄漏功率检测和基于干扰温度的检测。而主用户发射端检测的主要方法有能量检测，匹配滤波器检测和循环平稳特征检测。
在获得频谱感知信息之后，频谱管理模块可以帮助 CR 设备制定传输策略。该模块主要包括频谱分析与决策和频谱接入两部分。频谱分析是指根据感知结果分析周围的频谱环境，从中提取可用频谱的相关信息，比如干扰评估、可用时长、主用户冲突概率等，然后根据这些信息作出最合适的决策方案；频谱接入是指根据频谱分析的结果制定最佳的频谱使用策略，比如使用哪些频段、采用哪种调制方式、以多大的功率传输、使用多长时间等。
该功能模块主要实现 CR 设备对使用频段的切换，从而在主用户需要使用某频段时，正在使用该频段的次用户可以及时切换到其他空闲频段上，避免对主用户产生干扰。在频谱切换的过程中，各协议层的参数也会做相应调整以实现新频段的使用，同时尽量保证数据传输的连续性。
认知无线电也被称之为 CR，在认知无线电技术的应用过程中，该技术体现出认知能力和重配置能力等两个特点。
一个完整的认知循环包括了频谱感知、频谱分析及频谱决策等几个方面。就频谱感知方面来说，这是 CR 进行频谱管理工作的重要前提，主要就是通过感知 CR 找到空域、时域及频域的频谱空穴信息，对授权用户的再次出现进行感知，进而完成主动规避。就频谱分析方面来说，其主要目的就是频谱空穴特征进行仔细描述，为信道的选择提供更加可靠的依据，进而使用户的频带需求得到充分满足。就频谱决策方面来说，主要就是结合频谱感知和频谱分析的结果，根据用户的需求及决策准则进行优化，确定用户的通信标准及工作参数，进而选择最适合的信号传输方式，以及最优的发射时间及发射功率。
在信号传输过程中，通过认知无线电技术所具备的重配置能力，能够在硬件组件不变的情况下，对操作参数进行有效调整，使频谱资源的利用更具有合理性及科学性。就目前来看，信号传输过程中可重新配置的参数包括了发射功率、工作频谱、调制方法及通信技术等等，充分发挥认知无线电技术的重配置能力，能够有效提高频谱资源的利用率，为用户选择更加可靠的信道，对保障信号传输质量有着较好的积极影响作用。总之，将认知无线电技术应用到电磁频谱管理中，是提高频谱资源利用率，解决频谱资源供需冲突问题的重要措施，需要结合系统建设情况对其进行合理运用，使电磁频谱管理水平得到有效提高。
@六月雨