近日，美国佐治亚大学模仿鱼类避干扰响应（JAR）系统开发出一种光学设备。该系统可以移动传输信号的频率，使之远离可能引起干扰的其他信号，从而可以避免干扰的发生，并且有利于更加有效地使用无线频谱资源。新系统最终可以帮助克服可用带宽上争夺空间所导致的频谱带宽紧缩。
生物学原理埃氏电鳗（Eigenmannia）是一种居住在完全黑暗中的穴居鱼类。为了在没有光线的条件下生存，这种鱼会激发出电场与其他的鱼交流，并感知周围环境。当两条鱼激发出的信号处于相近频率时，它们会相互干扰或堵塞，并产生一个扰频信号。由于这些鱼拥有独特的神经算法，它们可以调整用于通信的电信号，以便它们不会干扰来自其他附近鱼类的信号。
技术原理研究团队领头人MableP.Fok表示：“我们认为人类可采用与埃氏电鳗一样的避干扰响应神经算法，但是速度和频率要快许多。这样可以使我们的无线通信系统更智能、更动态，可以取代现有复杂的防干扰协调处理方式，也就是为特殊的电话运营商或者军队等用户，保留整个带宽区间。”
美国光学学会（OSA）期刊OpticsExpress文章中，研究人员演示了一种可用于避免干扰的基于光的或光子的JAR系统。研究显示，该系统的工作方式与埃氏电鳗的JAR非常相似，可以检测出另一个信号是否会引起干扰问题，然后智能地将其发射信号的频率变高或变低，使其远离干扰信号，而不是与发射信号频率相交，避免放大干扰信号。
由于避免干扰系统是基于光学的，因此使用时只需稍作调整。且该系统覆盖的频率范围非常广，从用于无线电和GPS通信的兆赫兹频率到手机和雷达使用的吉赫兹频率。与电子系统相比，使用基于光的设备可以更快速地自动响应潜在的干扰信号。
模仿神经元模式新的光学JAR系统采用现有的光学元件——半导体光放大器（SOA），来模拟埃氏电鳗的JAR系统。SOA能够识别自身发射的传输信号，并以信号频率为参考去检测潜在干扰信号，然后调整传输信号频率使其远离干扰信号。
Fok表示，“为创建出该光学系统，我们必须了解埃氏电鳗的神经元是如何运行JAR系统的，然后将其从工程角度转换为光学设计。SOA的工作方式实际上非常像神经元。”
为了测试他们设计的JAR，研究人员采用了处于电磁波频谱（该频谱可用于无线局域网例如蓝牙）微波区域的各种干扰信号。Fok表示：“当干扰信号靠近时，我们会看到光学JAR系统移动信号的频率；如果干扰信号正远离时，这种移动将会停止。”
研究意义——降低干扰这项新技术将帮助到几个领域中的信号干扰问题。例如，它可用于避免无意干扰，例如当飞机上的雷达或者军用车辆在同一区域运行时发生的干扰；医院等环境，在这些环境中，无线设备会与医疗仪器产生的无线传输信号相互干扰。
Fox表示：“最终，通过让无线设备自动移动至某个不会与邻近的其他信号相互干扰的频率，该方案将有利于实现无线频谱的有效使用。这将降低使用无线频谱的成本，因为运营商不再必须为保留大量的带宽付出代价。这反过来又可以让移动技术进入发展中国家更加经济实惠，在那里可以使用它支持远程医疗或远程教育等重要服务。”
未来工作研究人员正在努力改进系统，以便能够对附近的多个干扰信号做出响应。他们还希望使系统便于携带，并且对非技术用户更加友好。
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