Digitale NICAM-728
rechtstreeks op 70 MHz tot 6 GHz

NICAM-728 is eind jaren tachtig bedacht voor de gewone analoge tv, die met AM werd uitgezonden. In de jaren negentig kreeg vrijwel elke tv-zender er een digitale stereo-geluidsdraaggolf mee, naast het beeld en de gewone FM-geluidsdraaggolf.

Zendamateurs gebruiken NICAM bij FM-ATV, als subdraaggolf op 6,552 MHz in de basisband, samen met het beeld. Dat werkt, maar FM-ATV is breed: een kanaal van 18 tot 27 MHz. Het geluid krijgt dan alle ruis van dat hele brede kanaal mee.

En hoe smaller je uitzendt, hoe verder je komt. De ruis in een ontvanger groeit mee met de bandbreedte, en elke 6 dB minder ruis is in de vrije ruimte twee keer de afstand. Daarom komen smalbandzenders met SSB of CW met een paar watt zo ver. Zend je NICAM rechtstreeks als eigen signaal van 728 kHz uit, in plaats van mee in een FM-ATV-kanaal, dan scheelt dat al flink:

De winst van NG komt maar voor een deel van de smallere bandbreedte. De rest komt van de foutcorrectie: NICAM heeft alleen een pariteitsbit, NG corrigeert de fouten echt. Hoe dat werkt staat verderop bij NG.

De zender draait volledig in de FPGA. Het geluid komt via I2S binnen, wordt in de FPGA naar 32 kHz omgezet en volgens ETS 300 163 gecodeerd: J.17-pre-emphasis, 14 naar 10 bit per blok van een milliseconde, pariteit, interleaving, scrambling, DQPSK met RRC-filter. Een NICAM-decoder uit de jaren negentig speelt het zonder problemen af.

• Systeem I (728 kHz breed) en B/G (510 kHz), en het spectrum omdraaien voor wie met de LO boven het signaal mengt.
• Station-ID in de AD-bits, de methode van PE1OBW en PE1MUD voor de MSP34x5G: je eigen call verschijnt op de ontvanger.
• I2S-ingang van een ADC-kaartje (192 kHz) met een samplerate-omzetter in de FPGA, ruis en vervorming rond -85 dB.
• Meters op het geluid zoals de zender het codeert: PPM, fase, spectrum, goniometer, 14-bit headroom en coding range.

Ontvangen kan met een RSPdx of met de tweede ingang van de SDR7020 zelf. De ontvanger zoekt het signaal tot 200 kHz naast de afstemming en herkent zelf welk systeem er binnenkomt: NICAM I of B/G, gewoon of omgedraaid, of een van de NG-standen. Je ziet de constellatie, het spectrum met de bandbreedte, de C/N tegen de ruisvloer, de MER, de bitfouten over tien minuten en het station-ID. Een vaste stoorpiek midden in het kanaal haalt hij er zelf uit.

NICAM stopt al zijn bits in geluidskwaliteit en houdt niets over voor foutcorrectie. NG doet het andersom: een slimmere codec heeft genoeg aan een derde van de bits, en de ruimte die vrijkomt gaat naar foutcorrectie en een smaller kanaal. De codec, de PzN-codec, splitst het geluid elke milliseconde in 32 frequentiebanden en geeft de bits aan de banden waar het geluid zit: het NICAM-idee van een schaalfactor per milliseconde, maar dan per band.

Het SD-kaartje heeft ook een ontvanger in de FPGA, voor NICAM en NG. Het geluid gaat dan rechtstreeks via I2S naar een DAC-kaartje, zonder pc ertussen en met weinig vertraging: handig als je duplex werkt met de zender op de ene band en de ontvanger op de andere. Dat deel is nieuw en wordt op dit moment op de echte hardware getest.

Het programma is niet ondertekend met een certificaat; dat kost een paar honderd euro per jaar. Windows kent de maker dus niet en waarschuwt bij de eerste start met Windows heeft uw pc beschermd. Klik op Meer informatie en daarna op Toch uitvoeren.

Bij elke download staat het SHA-256-controlegetal. In PowerShell reken je dat na met Get-FileHash bestandsnaam.zip.

Vragen

Iets dat niet klopt, of een vraag over NG? Laat het weten, dan kijk ik ernaar.