Le spectre électromagnétique (EM) d'aujourd'hui est une ressource rare qui devient de plus en plus encombrée et contestée comme étant conviviale, hostile, et les entités neutres se disputent les ressources spectrales disponibles à tout moment, emplacement, et fréquence. Au sein du ministère de la Défense (DoD), systèmes de radiofréquence (RF), tels que les réseaux de communication et les radars, doit fonctionner dans cet environnement encombré et faire face à des interférences compromettantes provenant à la fois de signaux générés par lui-même et de l'extérieur. Le désir de soutenir les opérations du spectre EM à large bande ajoute également à la charge, étant donné que les approches actuelles pour atténuer les interférences des récepteurs à large bande sont sous-optimales et obligent à des compromis autour de la sensibilité du signal, Utilisation de la bande passante, et les performances du système. Plus loin, en cas d'auto-ingérence, les approches d'atténuation traditionnelles telles que l'isolation d'antenne seule ne sont souvent pas suffisantes pour protéger les récepteurs à large bande.

« La protection de nos radios numériques à large bande contre les interférences et le brouillage dans l'environnement EM imprévisible est essentielle à nos capacités de défense, et a incité l'exploration d'architectures de circuits accordables à large bande pour prendre en charge la technologie radio cognitive, " a déclaré le directeur du programme DARPA, Dr Timothy Hancock. "Contrairement aux radios à bande étroite qui reposent sur la commutation entre le filtrage préplanifié et l'annulation du signal à bande étroite, les radios à large bande d'aujourd'hui n'ont pas les frontaux RF qui pourraient aider à atténuer les signaux nocifs avant qu'ils n'atteignent l'électronique sensible du récepteur."

Le programme WARP (Wideband Adaptive RF Protection) vise à améliorer les protections des récepteurs à large bande fonctionnant dans des environnements EM encombrés et contestés. L'objectif est de développer le large bande, des filtres adaptatifs et des annuleurs de signaux analogiques qui atténuent ou annulent sélectivement les signaux d'interférence générés de l'extérieur (du brouillage contradictoire, par exemple) et les signaux d'interférence auto-générés (comme ceux créés par le propre émetteur d'une radio) pour protéger les radios numériques à large bande de la saturation. La saturation se produit lorsque le niveau de puissance d'un signal reçu dépasse la plage dynamique du récepteur ou la plage de signaux faibles à forts qu'il peut gérer. Lorsqu'il est exposé à des interférences ou à un brouillage, les composants WARP cibles détecteront et s'adapteront à l'environnement EM grâce au contrôle intelligent du matériel adaptatif.

Pour lutter contre les interférences externes, WARP explorera le développement de filtres accordables à large bande capables de détecter en continu l'environnement EM et de s'adapter pour maintenir la plage dynamique du récepteur sans diminuer la sensibilité du signal ou la bande passante. La recherche examinera des architectures de filtres innovantes soutenues par des composants et des emballages de pointe pour atteindre les métriques cibles du programme.

"Avec les filtres WARP, l'objectif est de réduire l'effet des grands signaux sans atténuer les signaux plus petits. En atténuant les gros signaux, un système RF large bande est mieux à même d'écouter les signaux faibles et forts sur une large bande passante, " a noté Hancock.

WARP abordera également l'inférence auto-générée avec le développement d'outils adaptatifs, annuleurs de signaux analogiques. "Parfois, le propre émetteur d'un système est le plus gros brouilleur pour le récepteur. Pour éviter ce problème, l'émission et la réception à différentes fréquences sont traditionnellement monnaie courante, aidé par l'utilisation d'un duplexeur de fréquence pour maintenir les deux bandes séparées. Cependant, pour les systèmes de défense, il y a un certain nombre d'avantages à transmettre et à recevoir sur la même fréquence, tels que le doublement de l'efficacité du spectre et l'augmentation du débit du réseau. Ce concept est appelé émission et réception simultanées à même fréquence (STAR), " dit Hancock.

L'utilisation de STAR de même fréquence a été limitée en raison du peu de moyens disponibles pour garantir que la fuite de l'émetteur n'interfère pas avec le récepteur. Pour lutter contre cela, WARP explorera des annuleurs analogiques qui réduiront les fuites de transmission avant le récepteur numérique à large bande, de telle sorte que toute fuite résiduelle sera échantillonnée et encore annulée dans le domaine numérique.

"Grâce aux développements technologiques de WARP, notre capacité à réduire les problèmes d'interférences critiques et à protéger les radios à large bande s'améliorera considérablement. Plus loin, en cas de succès, ces technologies permettront l'utilisation de radios définies par logiciel (SDR) dans des environnements spectraux encombrés et dynamiques, ce qui est limité aujourd'hui, " conclut Hancock.