针对现有认知无线电（CR）网络中的频谱分配方案没有考虑到节点故障的问题，提出一种具有容错功能的基于信道分配矩阵的CR网络频谱分配方案。首先，二级用户（SU）通过协作感知构建可用信道列表并发送给簇头（CH）。然后，簇头构建可用信道矩阵，并通过信道分配算法构建信道分配矩阵（CAM），完成信道分配。当节点出现故障或恢复时，动态调整信道分配矩阵，以最少的重分配过程完成信道分配。实验结果表明，该方案能够很好的均衡网络负载，且具有较高的频谱利用率。