Zo af en toe sijpelt er wat informatie vanuit Hobbyscoop naar buiten via onze facebook pagina, maar we zijn in de afgelopen periode vooral druk geweest met het verder ontwikkelen van de nieuwe techniek. Inmiddels zijn we een héél stuk verder met de nieuwe ontvangers, die nu toch echt een definitieve vorm beginnen te krijgen. Tijd voor een update!

In eerdere berichten (hier en hier)hebben we de grote veranderingen aangekondigd die ophanden zijn bij PI3UTR en PI2NOS; Digitalisering van de ingangen is noodzakelijk om ongewenste gedragingen structureel te kunnen onderdrukken. Als eerste merkbare stappen hebben we recent CTCSS ingeschakeld op PI2NOS. Bij PI3UTR was dit al het geval zodat beide repeaters nu uitsluitend bruikbaar zijn met gebruik van het toonslot van 77Hz. Dit was nodig om in de overgangsfase van analoog naar digitaal een onderscheid te kunnen maken tussen FM en C4FM.

Software

De samenwerking tussen David (PA7LIM) en Wim (PA0WJF) is een gebleken succesformule. In het vroege stadium heeft met name David een P.O.C. (proof of concept) ontwikkeld waarmee we de principes van onze ideeen hebben kunnen aantonen. Vanuit GNU Radio is een basis ontworpen en van daaruit is een geheel nieuwe software ontstaan die nadien door Wim is opgepakt en verder ontwikkeld tot een complete oplossing. Voor het maken van zo’n complete oplossing moesten diverse hindernissen worden genomen. We willen graag dat deze oplossing volledig integreert in SVXlink, de primaire repeater controller software waarop onze repeaters gebaseerd zijn (met heel veel aanpassingen). Wim heeft als het ware een “schil” om deze bestaande software heen gebouwd in de remote ontvangers die ervoor zorgt dat de kern van de repeaters behouden blijft. Voor gebruikers zal er op termijn dus niet zoveel merkbaar veranderen, UTR en NOS blijven klinken zoals ze zijn, met uitzondering van Digital Voice audio dan.

Een andere hindernis die is opgelost is Diversity ontvangst (doorgifte van “de beste ontvangst”) in een Digitaal communicatie systeem. Normaal gesproken is de BER (Bit Error Rate) van het ontvangen signaal de maatstaaf voor de ontvangstkwaliteit. We zijn er alleen achter gekomen dat de BER zich maar slecht laat gebruiken om op een goede manier diversity over ca. 25 ontvangers te doen; zodra de signaalsterkte nog minimaal is maar het gedecodeerde audio goed verstaanbaar over komt is de BER al zo goed als 0, ofwel “nul verkeerde bitjes ontvangen”. Dit is goed genoeg voor stationaire ontvangst, maar bij een sterk dynamisch signaal (zoals bij een voertuig) en vele verschillende ontvangers waar de repeater uit moet ‘kiezen’ is dit ontbruikbaar. We hebben hier een technische oplossing gevonden door, parallel met de digitale spraak, ook de signaalkwaliteit in S/N te meten. Feitelijk is dit identiek aan de manier waarop de repeaters nu ook werken, alleen zijn het spraak audio en de S/N meting in gescheiden processen actief.

Inmiddels is de software ontwikkeling in een volwassen stadium en heeft Hobbyscoop een testontvanger geactiveerd in IJsselstein: Gebruikers die C4FM willen testen kunnen dit nu dus doen door in DN mode te zenden en in FM te ontvangen. De repeatershift blijft ongewijzigd en schakelen tussen zenden in DN mode en ontvangen in FM kan door de AMS mode (Automatic Mode Select) in te schakelen voor ontvangst.

De ontvangers

Ondertussen heeft Hobbyscoop het merendeel van de materialen aangeschaft om de ontvangers te kunnen vervaardigen. Het is de bedoeling dat we omstreeks 25 nieuwe ontvangers bouwen die technisch identiek zijn zodat we op een gemakkelijke manier het geheel kunnen onderhouden. Inmiddels staan er in de Hobbyscoop knutselhoek dozen vol met materiaal die we grotendeels hebben kunnen inkopen dankzij de subsidie die ontvangen is van de ARDC. Dat alles snel duurder wordt hebben we inmiddels ervaren, de begroting die we meer dan een jaar geleden hebben opgesteld is inmiddels achterhaald; het belang van donaties blijft voor de stichting dus van het grootste belang!

De ontvanger in zijn nieuwste vorm zijn geconcipeerd rondom standaard verkrijgbare materialen. We hebben in de nieuwe opzet gekozen voor de zeer gangbare Raspberry Pi 5 met 4Gb werkgeheugen een een NVMe opslagmedium voor betrouwbare opslag. Voor de ontvangers is gekozen voor de welbekende RTL-SDR dongle (V4) die prima voldoet voor het nieuwe systeem. SDR dongles blinken weliswaar niet uit in RF performance, maar dankzij een geschikte low-noise voorversterker en een (extern) high-performance (cavity) bandpass filter komen we tot de performance die een uitstekende kwaliteit garandeert. Om digitaal audio te kunnen decoderen maken we gebruik van een AMBE3003 decoder van DVSI zodat we voldoen aan alle licentierechten, een kostbare maar noodzakelijke investering.

Het geheel wordt samengebouwd in een 1HE 19 Inch behuizing waarin maximaal 3 stuks SDR ontvangers gecombineerd kunnen worden. Er bestaan wat varianten omdat we in de meeste gevallen voldoende hebben aan twee SDR’s maar soms ook 23cm willen kunnen koppelen (voor PI1NOS). In andere gevallen worden ontvangers opgesteld op plaatsen waar al regionale repeaters actief zijn, zoals bijvoorbeeld in Eindhoven, Kampen en Leeuwarden. Voor deze variant is voorzien in een voorversterker met power divider zodat de ontvangen signalen weer kunnen worden verdeeld over meerdere ontvangers zonder gevoeligheid te verliezen. Een derde variant zal worden gebouwd voor plaatsen waar de ontvangers in een buitenbehuizing wordt geintegreerd, zoals nu bijvoorbeeld in Noord-Scharwoude het geval is, zo zijn nog wel enkele varianten denkbaar.

Afgelopen week is begonnen met het voorbereiden van de serie bouw van de ontvangers; op de radioclub ’t Gooi (PI4RCG) hebben een aantal behulpzame zendamateurs de handen ineen geslagen en zijn 25 19 Inch behuizingen onder handen genomen om deze voor te bereiden op de inbouw van de nieuwe ontvangers. Dat was nog een flinke klus maar dit is inmiddels afgerond. De volgende stappen bestaan uit het stapsgewijs klaar maken voor de nieuwe hardware. Dat betekent heel veel gaatjes boren en het nodige voormonteren zodat de nieuwe techniek er netjes in past.

Planning

We ontvangen regelmatig de vraag wanneer de boel wordt omgeschakeld naar C4FM. Hobbyscoop geeft geen planning af voor de omschakeling omdat deze stapsgewijs zal plaatsvinden. Alhoewel we de nieuwe ontvangers in serie zullen bouwen is het afwerken, configureren, testen en een inbrandtest uitvoeren iets wat we per ontvangerplek zullen uitvoeren. Dit betekent dus dat de repeaters stapje voor stapje worden vernieuwd. Het voornemen bestaat op dit moment om eerst de ontvanger voor Almere te gaan plaatsen om voorts meer ervaring op te doen met de Diversity performance. Het kan echter zijn dat voortschrijdend inzicht bepaalt dat we een andere plek zullen uitvoeren.

De vernieuwing betekent ook dat enkele ontvangers die op dit moment niet (meer) funktioneel zijn opnieuw worden geactiveerd. We laten op dit moment de boel zoals hij is voor wat betreft de analoge ontvangertechniek, op termijn wordt dit dus alleen maar beter.

Hoe lang het allemaal duurt? Dat is nog een open einde. Wij verwachten aan al het werk nog zeker een half jaar werk te hebben. Soms gaat e.e.a. in een stroomversnelling, maar het kan ook zijn dat zaken langer duren, tegenslag is immers niet te voorzien.

Van tijd tot tijd zullen we een update plaatsen met de nieuwe informatie

Tenslotte

Met de geleidelijke ingebruikname van C4FM hanteert Hobbyscoop een meer strikt beleid omtrent het gebruik van haar repeaters. Misbruik of ongewenst gedrag zal leiden tot uitsluiting van de repeaters PI3UTR en PI2NOS.

Het beleid wordt hier uitgebreid beschreven.