1999年Joseph Mitola博士提出認知無線電 Cognitive Radio 的概念，最初定義為「一種能感知周圍環境並能適應環境的無線電」，CR具有學習能力，能與周圍環境交換資訊，感知和利用在該空間的可用頻譜，並限制和降低衝突。
認知無線電網路在認知過程中主要完成四個功能：頻譜感知、頻譜管理、頻譜共享和頻譜移動。Mitola的認知無線電是以軟體無線電爲平台，並讓軟體無線電智能化，強調有「學習」能力。
美國 FCC 提出了 CR 的簡化版本，建議任何具有動態根據環境改變發射參數的無線電，都可稱為 CR。無線電裝置能夠自動判斷頻道的狀態，並切換到可用的頻道。
兩個或多個具有認知無線電功能的無線電設備要建立一個通訊通道，必須先有一個同意採用什麼頻率、功率和調變機制的方法。一種技術是使用基地台在參與設備之間傳遞訊息。基地台只用於交換連線資料，然後認知無線電設備切換到協商一致的設定上。
在通話過程中，認知無線電設備必須連續監測通道和其它頻率，因為其它(非認知無線電)授權用戶可能突然啟動通話。他們比認知無線電設備的優先順序高，必須避免有害的干擾。在這種可能發生的情形中，認知無線電的作用是檢測授權用戶，建立並同意另一個閒置頻率，然後中斷當時的連接設定。
應用
WRAN
目的就是使用CR技術將分配給電視廣播的VHF/UHF頻帶（北美為54～862MHz）的頻率用作寬帶訪問線路，有效利用空閒頻道。IEEE 802.22 於2005年9月完成了對WRAN的功能需求和信道模型文檔，並於2006年3月形成了最終的合併提案作為編寫標準的基礎。
UWB
UWB技術產生於20世紀60年代，當時主要應用於脈衝雷達（ImpulseRadar），美國軍方利用其進行安全通信中的精確定位和成像。至20世紀90年代之前，UWB主要應用於軍事領域，之後UWB技術開始應用於民用領域。UWB由於具有傳輸速率高、系統容量大、抵抗多徑能力強、功耗低、成本低等優點，被認為是下一代無線通信的革命性技術，而且是未來多媒體寬帶無線通信中最具潛力的技術。
WLAN
IEEE802.11 標準為基礎的無線技術已經成為WLAN技術的主流，認知無線電技術能通過不斷掃描頻譜段，獲得這些可用頻道的環境和質量的認知資訊，自適應地接入較好的通訊頻道，這正是解決WLAN頻段擁擠問題的方法。
Mesh
無線Mesh網絡是近年來出現的具有一種無線多跳（Multi-hop）的網絡結構。在Mesh網絡中，每個節點可以和一個或者多個對等節點直接通信；同時也能模擬路由器的功能，從鄰近節點接收消息並進行中繼轉發。Mesh網絡通過鄰近節點之間的低功率傳輸取代了遠距離節點間的大功率傳輸，實現了低成本的通訊。網絡中所有節點之間是相互協作的，如果Mesh網絡中的一條鏈路失效了，網絡可以通過替代鏈路將信息路由到目的地，優化了頻譜的使用。
認知無線電和無線Mesh結合，是在增大網絡密度和提高服務吞吐量的發展趨勢下提出來的，適用於可能有嚴重的線路競爭情況的人口密集城市的無線寬頻。認知Mesh網絡通過中繼方式可以有效地擴展網路覆蓋範圍，當一個無線Mesh網的骨幹網絡是由認知接入點和固定中繼點組成時，無線Mesh網的覆蓋範圍能夠大大增加。
Ad-Hoc
一般的 Ad-hoc網絡在發送資料前會先確定路由。認知無線電技術能夠即時收集資訊並向各方通知尚未使用的頻率信息，適用於具有不可提前預測的頻譜使用模式的應用場景。當認知無線電技術應用於低功耗多跳Ad-hoc網絡，能夠滿足分佈式認知用户之間的通信需求。基於認知無線電技術的Ad-hoc網絡需要新的支持分佈式頻率共享的MAC協定和路由協定。
DFS
802.11a工作於5GHz頻帶(在美國為U-NII頻段：5.15-5.25GHz、5.25-5.35GHz、5.725－5.825GHz)，它採用OFDM(正交分頻多工)技術。802.11a支援的資料速率最高可達54Mbps。
但在歐洲軍方的雷達系統廣泛運用這一頻率(其中探測隱型飛機的雷達就使用這一頻率)。在歐洲出售的WLAN產品必須具備TPS和DFS這兩個功能，即發射功率控制和動態頻率選擇。TPS是為了防止無線產品發放過大的功率來干擾軍方雷達。DFS是為了使無線產品主動探測軍方使用的頻率，並主動選擇另一個頻率，以避開軍方頻率。通過這種方式，也可以避免其它WLAN干擾。
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