Het huidige elektromagnetische (EM) spectrum is een schaarse hulpbron die steeds meer verstopt raakt en wordt betwist als vriendelijk, onvriendelijk, en neutrale entiteiten wedijveren op elk moment om beschikbare spectrumbronnen, plaats, en frequentie. Binnen het Ministerie van Defensie (DoD), radiofrequentie (RF) systemen, zoals communicatienetwerken en radar, moeten opereren binnen deze overbelaste omgeving en kampen met missie-compromitterende interferentie van zowel zelf- als extern gegenereerde signalen. De wens om breedband EM-spectrumoperaties te ondersteunen, draagt ​​ook bij aan de last, aangezien de huidige benaderingen om interferentie van breedbandontvangers te verminderen niet optimaal zijn en compromissen sluiten rond signaalgevoeligheid, bandbreedtegebruik, en systeemprestaties. Verder, in het geval van zelfinmenging, traditionele mitigatiebenaderingen zoals antenne-isolatie alleen zijn vaak niet voldoende om breedbandontvangers te beschermen.

"Het beschermen van onze breedband digitale radio's tegen interferentie en storingen in de onvoorspelbare EM-omgeving is van cruciaal belang voor onze defensiecapaciteiten, en heeft geleid tot de verkenning van breedband afstembare circuitarchitecturen ter ondersteuning van cognitieve radiotechnologie, " zei DARPA-programmamanager, Dr. Timothy Hancock. "In tegenstelling tot smalbandradio's die afhankelijk zijn van het schakelen tussen vooraf geplande filtering en smalbandsignaalonderdrukking, de breedbandradio's van tegenwoordig missen de RF-front-ends die schadelijke signalen kunnen verminderen voordat ze de gevoelige ontvangerelektronica bereiken."

Het Wideband Adaptive RF Protection (WARP)-programma is bedoeld om de bescherming te verbeteren voor breedbandontvangers die werken in overbelaste en betwiste EM-omgevingen. Het doel is om breedband, adaptieve filters en analoge signaalonderdrukkers die selectief extern gegenereerde interferentiesignalen verzwakken of annuleren (van bijvoorbeeld) en zelf gegenereerde interferentiesignalen (zoals die van de eigen zender van een radio) om breedband digitale radio's te beschermen tegen verzadiging. Verzadiging treedt op wanneer het vermogensniveau van een ontvangen signaal het dynamische bereik van de ontvanger overschrijdt, of het bereik van zwakke tot sterke signalen die het aankan. Bij blootstelling aan interferentie of storing, de doel-WARP-componenten zullen de EM-omgeving detecteren en zich aanpassen aan de intelligente besturing van adaptieve hardware.

Om externe interferentie aan te pakken, WARP zal de ontwikkeling onderzoeken van afstembare breedbandfilters die continu de EM-omgeving kunnen detecteren en zich kunnen aanpassen om het dynamische bereik van de ontvanger te behouden zonder de signaalgevoeligheid of bandbreedte te verminderen. Het onderzoek zal kijken naar innovatieve filterarchitecturen die worden ondersteund door ultramoderne componenten en verpakkingen om de doelstatistieken van het programma te bereiken.

"Met de WARP-filters, het doel is om het effect van grote signalen te verminderen zonder kleinere signalen te verzwakken. Door de grote signalen te dempen, een breedband RF-systeem is beter in staat om te luisteren naar zowel zwakke als sterke signalen over een brede bandbreedte, ’ merkte Hancock op.

WARP zal ook zelf gegenereerde gevolgtrekkingen aanpakken met de ontwikkeling van adaptieve, analoge signaalonderdrukkers. "Soms is de eigen zender van een systeem de grootste stoorzender voor de ontvanger. Om dit probleem te voorkomen, zenden en ontvangen op verschillende frequenties is traditioneel gemeengoed, geholpen door het gebruik van een frequentie-duplexer om de twee banden gescheiden te houden. Echter, voor defensiesystemen zijn er een aantal voordelen aan zenden en ontvangen op dezelfde frequentie, zoals een verdubbeling van de spectrumefficiëntie en een verhoging van de netwerkdoorvoer. Dit concept wordt gelijktijdig zenden en ontvangen met dezelfde frequentie (STAR) genoemd, ' zei Hancock.

Het gebruik van STAR met dezelfde frequentie is beperkt vanwege de weinige beschikbare middelen om ervoor te zorgen dat de zenderlekkage de ontvanger niet verstoort. Om dit tegen te gaan, WARP zal analoge annulers onderzoeken die de transmissielekkage vóór de breedband digitale ontvanger zullen verminderen, zodat eventuele resterende lekkage wordt bemonsterd en verder wordt geannuleerd in het digitale domein.

"Door de technologische ontwikkelingen van WARP, ons vermogen om kritieke interferentieproblemen te verminderen en breedbandradio's te beschermen, zal aanzienlijk verbeteren. Verder, indien succesvol, deze technologieën zullen het gebruik van softwaregedefinieerde radio's (SDR's) in drukke en dynamische spectrale omgevingen mogelijk maken - iets dat vandaag beperkt is, ’ concludeerde Hancock.