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A principios de año, DARPA anunció que había desarrollado un nuevo chip semiconductor que podría garantizar el funcionamiento ininterrumpido de las comunicaciones y de los radares militares. Para ser precisos, se trata de un convertidor analógico-digital (ADC) excepcionalmente rápido.
Si bien el logro de DARPA es impresionante, no significa todavía que los dispositivos de comunicaciones no sean interferibles. Lo que sí hace es traducir rápidamente las señales de radiofrecuencia (RF) analógicas a formato digital. Una vez que una señal analógica es digitalizada, un software de vigilancia electrónica especializado puede analizarlo, determinar si la señal procede de una fuente de radar u origen de comunicaciones amistosa u hostil, dónde se localiza, y si es real o falsa (‘spoofing’).
“Permite el muestreo y la adquisición de datos a partir de porciones más grandes del espectro.” Los ADC se utilizan comercialmente en dispositivos móviles y PCs, para digitalizar el sonido analógico en comunicaciones de voz y grabaciones. Las tarjetas sintonizadoras de televisión usan ADCs para convertir las señales de radiodifusión de analógico a digital y los militares usan ADCs para asegurar y clasificar las señales de los sensores de radar y otros.
Pero los actuales ADCs sólo pueden procesar datos dentro de una porción limitada del espectro electromagnético en un momento dado. Como resultado de ello, pierden información crítica del radar, de interferencias, comunicaciones, y otras señales EM problemáticas, de forma intermitente.
El objetivo de DARPA con este nuevo chip era ampliar el volumen de datos que pueden ser procesados y analizados mediante el desarrollo de un ADC con una velocidad de procesamiento de casi diez veces la de las alternativas disponibles.
El chip ADC resultante, construido conjuntamente con GlobalFoundries, toma muestras y digitaliza señales de espectro a una velocidad previamente inalcanzable, de más de 60 mil millones de veces por segundo. Dicha velocidad confiere la capacidad de muestrear las señales de un rango del espectro mucho más amplio, proporcionando masas de datos al software de gestión de amenazas para analizarlos, priorizarlos y filtrarlos. Pensemos en el nuevo ADC de DARPA como si fuera una red de mariposas enorme.
“El avance principal del nuevo chip ADC es que permite el muestreo y adquisición de datos de mayores porciones del espectro que otros chips de su tipo,” Troy Olsson, director del programa en la Microsystems Technology Office de DARPA, dice: “Esto significa que podría proporcionar un mejor conocimiento de la situación general de las amenazas basadas en RF en ambientes disputados.”
Además, el nuevo chip ADC permite que muchas de las funciones de procesamiento de señales posteriores se realicen en el dominio digital, al que se pueden adaptar usando software y firmware. Por ejemplo, escanear miles de señales de guerra electrónica, radar y comunicaciones, actualmente requiere aplicaciones específicas de hardware costosas y con largos ciclos de desarrollo. Además de muestrear hasta un terabyte de datos por segundo, el nuevo ADC puede procesar señales por sí mismo, lo que reduce la cantidad de datos que se tienen que pasar a otros sistemas electrónicos vecinos. Las capacidades de procesamiento digital también se pueden actualizar al ritmo de software moderno.
“La aplicación de esta tecnología convertidora de datos de alta velocidad sólo está empezando a ser explorada”, dice Olsson.
Dicho esto, el procesamiento más rápido de la señal de analógico a digital no es la panacea. El software y el firmware que analiza el flujo más rápido de los datos continuamente se deben actualizar y asegurar. Por otra parte, la guerra electrónica no está limitada a la radiodifusión, confundiendo a la RF (esencialmente por medio de ruido, contra-frecuencia, spoofing) y se asemeja a la guerra de energía dirigida, en la que se dirigen pulsos pulsos de alta energía para desactivar o derrotar a las comunicaciones y equipos sensores enemigos.
Olsson señala que las explosiones de energía de alta potencia son más que un problema para el diseño completo del sistema, no solamente para el diseño de un componente tal como un chip ADC.
Sin embargo, la potencia es un problema para el nuevo ADC. Requiere tanta, que no puede actualmente integrarse en los sistemas pequeños o dispositivos portátiles. Eso significa que plataformas como aviones tácticos, vehículos y dispositivos de comunicaciones pequeños de los sistemas de mando y control pueden no ser capaces de beneficiarse de la rapidez del ADC. Mientras que la tecnología actual es adecuada para algunas aplicaciones, según Olsson “las futuras generaciones serán capaces de manejar niveles de potencia más altos y por lo tanto serán aplicables a un número creciente de sistemas.”
Si DARPA puede aprovechar la tecnología de los transistores más pequeños (construcción de chips con procesos de 14 nanómetros), la eficiencia energética de los ADC podría aumentar hasta en un 50 por ciento. Las ADCs super-rápidas aún no eliminarán la efectividad de la guerra electrónica, pero que sin duda lo van a hacer más difícil para nuestros adversarios.”
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