在拥挤的电磁环境中保护宽带RF系统

当今的电磁(EM)频谱是一种稀缺资源，由于友好，不友好和中立的实体在任何给定的时间，位置和频率上争夺可用的频谱资源，因此变得越来越拥挤和竞争激烈。在国防部(DoD)内，诸如通信网络和雷达之类的射频(RF)系统必须在这种拥挤的环境中运行，并应对来自自身和外部生成的信号的破坏任务的干扰。支持宽带EM频谱操作的需求也增加了负担，因为减轻宽带接收器干扰的当前方法不够理想，并在信号灵敏度，带宽使用和系统性能方面造成了折衷。此外，在自我干扰的情况下，

DARPA项目经理Timothy Hancock博士说：“在不可预测的EM环境中保护宽带数字无线电不受干扰和干扰对于我们的防御能力至关重要，并促使人们探索宽带可调电路架构以支持认知无线电技术。”“与窄带无线电依赖于预先计划的滤波和窄带信号消除之间的切换不同，当今的宽带无线电缺少射频前端，该前端可以帮助在有害​​信号到达敏感接收器电子设备之前对其进行缓解。”

宽带自适应RF保护(WARP)程序旨在增强对在拥挤且竞争激烈的EM环境中运行的宽带接收器的保护。目的是开发宽带，自适应滤波器和模拟信号消除器，以选择性地衰减或消除外部产生的干扰信号(例如，对抗性干扰产生的干扰信号)和自发产生的干扰信号(例如由无线电设备自己的发射机产生的干扰信号)，以进行保护宽带数字无线电饱和。当接收到的信号的功率电平超出接收器的动态范围(或它可以处理的弱到强信号的范围)时，就会发生饱和。当受到干扰或干扰时，目标WARP组件将通过自适应硬件的智能控制来感知并适应EM环境。

为了解决外部干扰，WARP将探索宽带可调谐滤波器的开发，该滤波器可连续检测EM环境并适应维持接收机的动态范围而不会降低信号灵敏度或带宽。该研究将研究由最先进的组件和包装支持的创新过滤器体系结构，以实现程序的目标指标。

“使用WARP滤波器，目标是在不衰减较小信号的情况下减少较大信号的影响。通过衰减较大信号，宽带RF系统能够更好地在较宽的带宽上收听弱信号和强信号。” 。

WARP还将通过开发自适应模拟信号消除器来解决自生推理。“有时，系统自己的发射机是接收机的最大干扰源。为避免这一问题，传统上，在不同频率下进行发送和接收是司空见惯的，借助频率双工器将两个频段分开。但是，对于国防系统在相同频率上进行发送和接收有很多好处，例如使频谱效率提高一倍，并提高网络吞吐量。这种概念称为“相同频率同时发送和接收(STAR)”，”汉考克说。

由于很少有确保发射机泄漏不会干扰接收机的可用方法，因此限制了使用同频STAR。为了解决这个问题，WARP将探索模拟抵消器，以减少宽带数字接收器之前的传输泄漏，以便在数字域中采样并进一步消除任何残余泄漏。

“通过WARP的技术发展，我们减少严重干扰问题和保护宽带无线电的能力将大大提高。此外，如果成功，这些技术将使在拥挤的动态频谱环境中使用软件定义的无线电(SDR)成为可能。今天受到限制。”汉考克总结道。

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