Le Système NICOLA est un système de transmission développé et construit sous l'égide de l'ADRASEC 38 en accord avec des spécifications élaborées par SSSI.
Le développement est soutenu par une bourse établie par Nick Perrin l'époux de NICOLA Dollimore, la jeune femme décédée dans le Gouffre Berger en juillet 1996. Cette bourse a pour but de donner des assistances en matière de communication pour les secours et dans un domaine plus général pour faciliter les communications avec les spéléologues engagés en sous sol pour leur passer des messages d'avertissement.
Ces développement a travers deux premiers prototypes ont permis de figer un schéma de construction et de réaliser les deux premières unités radio opérationnelles pour les opérations de secours. Ces appareils sont décrits ci-dessous.
Ces appareils de transmission fonctionnent à basse fréquence (87 Khz), la modulation est en bande latérale unique (BLU) . Ce système de modulation a été choisi pour sa bonne efficacité en puissance consommée et sa performance dans les bandes très perturbées par des bruits parasites (atmosphériques et autres). La technique de couplage au sol s'effectue par des piquets (électrodes) soit plantés dans la terre ou dans la boue, soit par des tresses de cuivre placées dans des flaques d'eau convenablement disposées en sous sol. La tension nécessaire pour injecter ce courant (de l'ordre de cent volts suivant la nature du sol) est délivré par un transformateur, avec secondaire ajustable, augmentant la tension de sortie de l'émetteur qui consiste en un amplificateur de puissance en pont classique comme utilisé couramment dans les chaînes HI-FI. L'émission et la réception en BLU se fait grâce aux cartes (circuits imprimés) développées en Angleterre par John Hey en utilisant la technique de phasage http://www.stonix.demon.co.uk/73kHz/g3tdz/ . Le signal électrique d'un microphone est amplifié dans deux circuits en parallèle déphasés de plus et moins 45 degrés et mélangés avec la fréquence porteuse 87 Khz elle aussi déphasée de plus et moins 45 degrés. Les deux signaux sont ensuite recombinés par soustraction ou addition de façon que la bande latérale désirée soit renforcée et l'autre éliminée. Le signal ainsi obtenu est amplifié et injecté dans le sol comme indiqué plus haut. Le courant de sortie est contrôlé par une ampoule en série avec le primaire du transformateur pour donner une évaluation de la puissance couplée au sol.
La réception se fait de manière similaire. Le transformateur est calculé pour adapter l'impédance du sol avec un étage de filtrage à simple ordre qui fait une présélection de la bande passante, et d'un préamplificateur à grand gain. Le signal est ensuite envoyé sur deux mélangeurs qui multiplient le signal de réception par la fréquence porteuse générée localement et encore en quadrature. Les deux sorties sont filtrées pour ne laisser passer que la basse fréquence (modulation) et aussi retardées et avancées de 45 degrés. Ces signaux sont donc combinés en addition ou soustraction pour sélectionner la bande voulue. Nous avons adoptés pour les appareils opérationnels la bande supérieure qui semble moins perturbée. La basse fréquence est ensuite amplifiée et envoyée sur un Haut-parleur et un casque d'écoute. L'ensemble des composants est assemblé dans un coffret robuste permettant le transport dans des conditions hostiles (humidité et chocs mécaniques fréquents). Un circuit de contrôle permet le passage entre émission et réception ainsi que l'envoi d'un Bip de début et de fin de message.
L'antenne est constituée par un dipôle électrique d'une longueur minimum de deux fois 20 mètres ou au maximum de deux fois 80 mètres. La longueur de ce dipôle est très courte devant la longueur d'onde pour la fréquence de 87 Khz utilisée. Malgré cela il participe un peu au rayonnement électromagnétique en tant qu'antenne. Les courants électriques haute fréquence sont générés dans le sol par les deux électrodes qui terminent les dipôles. Ces courants telluriques participent eux aussi à la propagation du signal dans des proportions qui dépendront des conditions d'utilisation décrites plus bas.