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认知无线网络将认知无线电融入到传统无线网络中，允许未授权次用户通过频谱感知和机会接入使用已授权给主用户但未被占用的频谱资源，从而有效提高频谱效率，缓解了日益增长的频谱资源需求与已有频谱资源利用率低下之间的矛盾。认知无线网络按照组织方式可分为易于管理和运行高效的集中控制式网络，以及更具灵活性的分布式网络，现有关于认知无线网络的研究都以解决单一网络结构下的问题为出发点，而对关于如何充分发挥多种网络结构优势从而适应复杂多变的网络环境的研究较少。同时，相比传统无线网络，认知无线网络的资源不平衡现象更加严重，分布式认知无线网络中不同次用户间的地理差异性、主用户业务动态变化和自身的机会接入本性等会带来次用户间可用频谱资源的不均匀性。本文针对分布式无线网络中频谱资源不均匀性导致的连通性差和认知无线网络在恶意干扰环境下单一固定网络结构灵活性低、抗毁能力不足的问题，对多信道动态协同接入和网络结构自适应技术进行研究。主要工作和意义包括： 首先，针对分布式认知无线网络中频谱资源不均匀性导致的直传链路无法满足通信需求的问题，以IEEE802.11DCF机制为框架，提出了一种基于信道信息列表的盲目感知可避免的多信道协同MAC协议。协议中，认知用户通过维护简单的可用信道列表就可避免在控制阶段对可用性已知的信道进行感知。同时，在协同与否和中继选择的问题上，综合考虑了控制阶段的额外时间开销和数据阶段的传输速率。仿真和实验结果表明，本文所提的多信道协同MAC协议能有效降低协商阶段的时间开销，其所采用的最优中继选择算法也能实现最大传输速率。 其次，针对三种典型的认知无线网络结构，即集中控制式、单跳Adhoc和协同中继各自的优缺点，在对分布式认知无线网络多信道协同MAC协议研究的基础上，以提高认知无线网络复杂环境下的连通性和生存性为目的，提出了一种基于协同认知的抗干扰网络结构自适应技术。通过AP故障和恢复检测以及直传链路可用性检测，设计的网络结构互切换方案使得认知无线网络在上述三种结构之间灵活、自主切换，从而应对设备故障和通信链路遮挡等问题，极大增强了网络的稳健性。 最后，设计实现了基于GNURadio和USRP2的网络结构自适应验证平台，对设计的网络结构自适应切换方案可行性进行验证，为技术的实用化推广提供支持。文中从中心接入节点、源节点、目的节点和邻居节点的角度详细给出了网络结构自适应协议实现过程，并通过合理的测试方法对该技术的切换方案可行性和时间性能进行测试。结果表明，基于网络结构自适应的认知无线网络能够在集中控制式、单跳Adhoc和协同中继网络结构间自主灵活的切换，从而保证了复杂的通信环境中的连通性和服务质量。