为了有效求解连续优化问题，基于差分进化算法和头脑风暴优化算法的智能演进原理，提出一种新的全局搜索算法，即差分头脑风暴算法。通过4个经典的基准函数对该算法进行测试，并将该算法应用于频谱感知这个认知无线电领域的热点问题，提出基于差分头脑风暴的协作式频谱感知算法。使用差分头脑风暴算法、头脑风暴算法、混合蛙跳算法以及粒子群算法进行仿真对比。仿真结果表明，所提出的算法基于设计的创新方程，具有很强的全局收敛能力，能够显著改进头脑风暴算法的性能；基于差分头脑风暴的频谱感知检测概率比其他算法都高，且收敛速度比头脑风暴算法提高至少3倍。