本发明涉及一种基于协方差矩阵的长短期记忆协作频谱感知方法，包括以：系统包含1个主用户，L个次用户；当主用户PU通信未被干扰时，第i个次用户SUi对PU信号检测，得到连续时间序列；对连续时间序列执行次用户感知信号检测，得到主信号协方差矩阵；将主信号协方差矩阵作为输入，执行信号样本标注，标记为0或1的标签集，分别代表PU存在或不存在频谱空穴；将第i个次用户SUi的样本标签集作为输入，执行LSTM网络训练，得到样本的特征序列；将样本的特征序列作为输入，执行全连接层与Softmax层联合处理，得到每个次用户的PiH0。本发明充分利用接收信号样本，无需构造不稳定参数，提高认知无线电中PU信号检测性能。