Dagens elektromagnetiska (EM) spektrum är en knapp resurs som blir allt mer överbelastad och omtvistad som vänlig, ovänlig, och neutrala enheter strider om tillgängliga spektrumresurser vid varje given tidpunkt, plats, och frekvens. Inom försvarsdepartementet (DoD), radiofrekvenssystem (RF), såsom kommunikationsnät och radar, måste verka inom denna överbelastade miljö och hantera störningar från uppdraget från både själv- och externt genererade signaler. En önskan att stödja bredbandiga EM -spektrumoperationer ökar också bördan, eftersom nuvarande tillvägagångssätt för att mildra bredbandsmottagarstörningar är suboptimala och tvingar kompromisser kring signalkänslighet, bandbreddsanvändning, och systemprestanda. Ytterligare, vid självstörning, traditionella metoder för lindring som antennisolering ensam är ofta inte tillräckliga för att skydda bredbandsmottagare.

"Att skydda våra bredbandiga digitala radioer från störningar och störningar i den oförutsägbara EM -miljön är avgörande för vår försvarsförmåga, och har föranlett utforskningen av bredbandsinställbara kretsarkitekturer för att stödja kognitiv radioteknik, "sa programchefen för DARPA, Dr Timothy Hancock. "Till skillnad från smalbandsradioer som är beroende av att växla mellan förplanerat filtrering och smalbandssignalavbrott, dagens bredbandsradioer saknar RF-frontändar som kan hjälpa till att mildra skadliga signaler innan de når den känsliga mottagarelektroniken. "

Programmet Wideband Adaptive RF Protection (WARP) försöker förbättra skyddet för bredbandsmottagare som arbetar i överbelastade och omtvistade EM -miljöer. Målet är att utveckla bredband, adaptiva filter och analoga signalavbrytare som selektivt dämpar - eller avbryter - externt genererade störningssignaler (från kontradiktorisk störning, till exempel) och självgenererade störningssignaler (som de som skapats av en radios egen sändare) för att skydda bredbandiga digitala radioer från mättnad. Mättnad uppstår när effektnivån för en mottagen signal överstiger mottagarens dynamiska område - eller intervallet mellan svaga till starka signaler som den kan hantera. Vid störningar eller störningar, mål WARP -komponenterna kommer att känna och anpassa sig till EM -miljön genom intelligent styrning av adaptiv hårdvara.

För att hantera yttre störningar, WARP kommer att utforska utvecklingen av bredbandsinställbara filter som kontinuerligt kan känna av EM -miljön och anpassa sig för att behålla mottagarens dynamiska omfång utan att minska signalkänsligheten eller bandbredden. Forskningen kommer att titta på innovativa filterarkitekturer som stöds av toppmoderna komponenter och förpackningar för att uppnå programmets målstatistik.

"Med WARP -filtren, målet är att minska effekten av stora signaler utan att dämpa mindre signaler. Genom att dämpa de stora signalerna, ett bredbands RF -system kan bättre lyssna på både svaga och starka signaler över en bred bandbredd, "noterade Hancock.

WARP kommer också att ta upp självgenererad slutsats om utvecklingen av adaptiv, analoga signalavbrytare. "Ibland är ett systems egen sändare den största störaren för mottagaren. För att undvika detta problem, sändning och mottagning vid olika frekvenser har traditionellt varit vanligt, hjälp av användning av en frekvensduplexer för att hålla de två banden åtskilda. Dock, För försvarssystem finns det ett antal fördelar med att sända och ta emot på samma frekvens - till exempel att fördubbla spektrumeffektiviteten och öka nätverkets genomströmning. Detta koncept kallas för samma frekvens samtidigt sändning och mottagning (STAR), sa Hancock.

Användningen av samma frekvens STAR har varit begränsad på grund av få tillgängliga sätt att säkerställa att sändarens läckage inte stör mottagaren. För att bekämpa detta, WARP kommer att utforska analoga avstängare som kommer att minska överföringsläckaget innan den digitala bredbandsmottagaren, så att eventuellt kvarvarande läckage kommer att provtagas och ytterligare avbrytas i den digitala domänen.

"Genom WARP:s tekniska utveckling, vår förmåga att minska kritiska störningsfrågor och skydda bredbandsradioer kommer att förbättras avsevärt. Ytterligare, om det lyckas, dessa tekniker kommer att möjliggöra användning av programvarudefinierade radioapparater (SDR) i överbelastade och dynamiska spektralmiljöer-något som är begränsat idag, "avslutade Hancock.