O espectro eletromagnético (EM) de hoje é um recurso escasso que está se tornando cada vez mais congestionado e contestado como amigável, hostil, e entidades neutras competem por recursos de espectro disponíveis a qualquer momento, localização, e frequência. Dentro do Departamento de Defesa (DoD), sistemas de radiofrequência (RF), como redes de comunicação e radar, deve operar dentro deste ambiente congestionado e lidar com a interferência que compromete a missão de sinais gerados externamente e por si mesmo. O desejo de oferecer suporte a operações de espectro EM de banda larga também aumenta o fardo, como as abordagens atuais para mitigar a interferência do receptor de banda larga estão abaixo do ideal e forçam compromissos em torno da sensibilidade do sinal, uso de largura de banda, e desempenho do sistema. Avançar, no caso de autointerferência, As abordagens tradicionais de mitigação, como o isolamento da antena por si só, muitas vezes não são suficientes para proteger os receptores de banda larga.

"Proteger nossos rádios digitais de banda larga contra interferências e bloqueios no ambiente EM imprevisível é fundamental para nossas capacidades de defesa, e levou à exploração de arquiteturas de circuitos sintonizáveis ​​de banda larga para apoiar a tecnologia de rádio cognitiva, "disse o gerente do programa DARPA, Dr. Timothy Hancock. "Ao contrário dos rádios de banda estreita que dependem da alternância entre filtragem pré-planejada e cancelamento de sinal de banda estreita, os rádios de banda larga de hoje não possuem front-ends de RF que podem ajudar a mitigar os sinais prejudiciais antes que eles atinjam os sensíveis componentes eletrônicos do receptor. "

O programa Wideband Adaptive RF Protection (WARP) visa melhorar as proteções para receptores de banda larga operando em ambientes EM congestionados e contestados. O objetivo é desenvolver banda larga, filtros adaptativos e canceladores de sinal analógico que seletivamente atenuam - ou cancelam - sinais de interferência gerados externamente (de interferência adversária, por exemplo) e sinais de interferência autogerados (como aqueles criados pelo próprio transmissor de um rádio) para proteger rádios digitais de banda larga da saturação. A saturação ocorre quando o nível de potência de um sinal recebido excede a faixa dinâmica do receptor - ou a faixa de sinais fracos a fortes que ele pode manipular. Quando exposto a interferência ou travamento, os componentes WARP alvo irão sentir e se adaptar ao ambiente EM por meio do controle inteligente de hardware adaptável.

Para lidar com a interferência externa, O WARP explorará o desenvolvimento de filtros sintonizáveis ​​de banda larga que podem detectar continuamente o ambiente EM e se adaptar para manter a faixa dinâmica do receptor sem diminuir a sensibilidade do sinal ou largura de banda. A pesquisa analisará arquiteturas de filtro inovadoras apoiadas por componentes e embalagens de última geração para atingir as métricas-alvo do programa.

"Com os filtros WARP, o objetivo é reduzir o efeito de sinais grandes sem atenuar sinais menores. Ao atenuar os grandes sinais, um sistema de RF de banda larga é mais capaz de ouvir sinais fracos e fortes em uma largura de banda ampla, "observou Hancock.

O WARP também abordará a inferência autogerada com o desenvolvimento de adaptativos, canceladores de sinal analógico. "Às vezes, o próprio transmissor do sistema é o maior interferente para o receptor. Para evitar esse problema, transmitir e receber em frequências diferentes tem sido tradicionalmente lugar-comum, auxiliado pelo uso de um duplexador de frequência para manter as duas bandas separadas. Contudo, para sistemas de defesa, há uma série de benefícios em transmitir e receber na mesma frequência - como dobrar a eficiência do espectro e aumentar a taxa de transferência da rede. Este conceito é conhecido como transmissão e recepção simultâneas na mesma frequência (STAR), "disse Hancock.

O uso de STAR de mesma frequência foi limitado devido aos poucos meios disponíveis de garantir que o vazamento do transmissor não interfira com o receptor. Para combater isso, O WARP explorará canceladores analógicos que reduzirão o vazamento de transmissão antes do receptor digital de banda larga, de modo que qualquer vazamento residual será amostrado e posteriormente cancelado no domínio digital.

"Por meio dos desenvolvimentos tecnológicos da WARP, nossa capacidade de reduzir problemas críticos de interferência e proteger rádios de banda larga será significativamente melhorada. Avançar, se bem sucedido, essas tecnologias permitirão o uso de rádios definidos por software (SDRs) em ambientes espectrais congestionados e dinâmicos - algo que é limitado hoje, "concluiu Hancock.