2022年10月6日，美国国防高级研究计划局（DARPA）宣布开展“宽带传感器系统的处理器重新配置”（PROWESS）计划^[1]，旨在开发能在50纳秒内自我重新配置的高吞吐量流数据处理器，以检测和描述新的射频信号。

由于更多设备的接入和对更高通信速度的需求，未来的无线频谱将越来越拥挤和复杂。射频自治是处理这种复杂性环境的一个有效方法，其中无线电使用人工智能（AI）来感知频谱并适应感知的环境。与人类管理的系统相比，射频自主性可以提高对干扰的鲁棒性，并提高频谱的容量以容纳更多的设备。目前自主无线电的边缘处理器大多为现场可编程门阵列（FPGA），然而信号环境的变化速度（纳秒级）远远超过FPGA的重新编程速度（毫秒级）。在宽频带上实现射频自主性需要新的处理器，PROWESS将使未来的信号接收器能够根据测量的频谱条件和认知性射频决策逻辑的需求来优化性能。

PROWESS计划有3个目标：开发可重新配置的处理器，其计算密度为每秒200千兆次（GOPS/mm²），程序切换时间为50纳秒；开发实时调度器，可在90%的处理器利用率下管理100个并行程序；使连续监测重要信号的总输入带宽扩展到40GHz。

要达到以上目标，有两个技术难点：需要跳出FPGA和特定应用集成电路（ASIC）的框架，开发新的处理器架构，以便在满足最小化程序切换时间的同时实现计算密度的最大化；许多现有计算资源分配方式都是非实时的，频谱传感器使用固定的信号处理管道，对信号环境变化的适应性差，导致性能下降，需要开发以决策为中心的实时程序调度方法。

HARDEN项目将分为三个阶段，为期60个月。第一阶段为期18个月，将侧重于设备和软件设计的开发，利用降低风险实验以使这些设计达到初步设计审查（PDR）的水平。第二阶段为期24个月，将使设计进一步成熟，达到关键设计审查（CDR）的水平，并示范原型设备和软件。第三阶段为期18个月，将重点开发能与原型接收器集成的全尺寸设备和支持软件。                                   （杨况骏瑜）