CN107257249A - 遥控无线电浮标的数据收发方法 - Google Patents

遥控无线电浮标的数据收发方法 Download PDF

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CN107257249A CN201710605600.4A CN201710605600A CN107257249A CN 107257249 A CN107257249 A CN 107257249A CN 201710605600 A CN201710605600 A CN 201710605600A CN 107257249 A CN107257249 A CN 107257249A
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Abstract

本发明公开了一种遥控无线电浮标的数据收发方法，用于由AM接收模块、FSK发射模块、DDS信号产生模块、天线切换器、短波天线、GPS模块和微控制器组成的硬件电路系统，本发明公开的遥控无线电浮标的数据收发方法，其具体应用的硬件电路系统结构简单，所用元器件均为现有常见元器件，硬件投入少，资源消耗小；该数据收发方法公开的数据收发过程简单、可靠、易行，能够实现电浮标与母船的准确、高效通信。本发明的实施，能够克服现有遥控无线电浮标硬件投入过大、操作不灵活的缺点，实现遥控无线电浮标的模块化设计，具有易于批量生产、低成本、操作便捷、通信可靠性高等特点。

Description

遥控无线电浮标的数据收发方法
技术领域
本发明涉及一种数据收发方法，尤其涉及一种遥控无线电浮标的数据收发方法。
背景技术
无线电浮标主要对渔业生产作业进行定位，根据工作方式可分为单向型电浮标和寻呼应答式电浮标。单向型电浮标内有发射器，电浮标定时向母船上的接收机发送信息，接收机接收到各浮标发来的信息得到电浮标编号并测算出电浮标偏离母船船首的方位。寻呼应答式电浮标内既有发射器又有接收器，具体工作方式为：当母船想查询某一电浮标的位置时，向该电浮标发送特定的寻呼码，当电浮标收到该码字时，由微处理器比对是否为自身号码，若一致则向母船接收机发送信息。
传统的单向型电浮标定时发送载频信号，这种方式存在误差较大、易产生同频干扰的问题，而且无效的发射大大浪费电池资源。而现有的寻呼应答式电浮标虽克服了单向型电浮标如上的缺点，但电路冗杂，且元件多为插件或定制件，可批量生产性差，此外，在数据收发方面，尚未形成完善统一的数据收发机制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种能够实现电浮标与母船的准确、高效通信的遥控无线电浮标的数据收发方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：遥控无线电浮标的数据收发方法，该数据收发方法用于由AM接收模块、FSK发射模块、DDS信号产生模块、天线切换器、短波天线、GPS模块和微控制器组成的硬件电路系统，所述的AM接收模块包括依次连接的第一滤波放大器、混频器、第二滤波放大器、解调器和比较器，所述的FSK发射模块包括依次连接的FSK调制器、射频放大器和功率放大器，所述的DDS信号产生模块包括相连接的DDS发生器和射频开关，所述的射频开关分别与所述的混频器和所述的FSK调制器连接，所述的比较器和所述的GPS模块分别与所述的微控制器连接，所述的微控制器与所述的DDS发生器连接，所述的功率放大器、所述的天线切换器和所述的第一滤波放大器依次连接，所述的短波天线与所述的天线切换器连接，所述的天线切换器用于将所述的短波天线切换至数据接收回路或数据发送回路，所述的射频开关用于切换所述的DDS发生器的输出通道，所述的GPS模块用于定位电浮标，该数据收发方法包括以下步骤：
步骤1：默认状态下，天线切换器切换至数据接收回路，DDS发生器通过射频开关切换至本地振荡器，并输出2786.5kHz的本振信号；
步骤2：当母船呼出机发出寻呼信号时，该寻呼信号由短波天线接收并经第一滤波放大器滤波放大后传送至混频器，再与2786.5kHz的本振信号进行混频并经第二滤波放大器滤波放大得到455kHz的中频信号；所述的寻呼信号为AM调制信号，其载波频率为2331.5kHz，设定寻呼信号的每个寻呼码和电浮标的寻呼码分别由4个码字组成，寻呼信号的每个码字持续的时间为0.2秒，设定寻呼信号的寻呼码频率范围为487.5～787.5Hz，设定码字为0～9这10个数字，各个码字对应的寻呼码频率分别设定为：码字“1”对应的寻呼码频率f1为487.5≤f1＜517.5Hz，码字“2”对应的寻呼码频率f2为517.5≤f2＜547.5Hz，码字“3”对应的寻呼码频率f3为547.5≤f3＜577.5Hz，码字“4”对应的寻呼码频率f4为577.5≤f4＜607.5Hz，码字“5”对应的寻呼码频率f5为607.5≤f5＜637.5Hz，码字“6”对应的寻呼码频率f6为637.5≤f6＜667.5Hz，码字“7”对应的寻呼码频率f7为667.5≤f7＜697.5Hz，码字“8”对应的寻呼码频率f8为697.5≤f8＜727.5Hz，码字“9”对应的寻呼码频率f9为727.5≤f9＜757.5Hz，码字“0”对应的寻呼码频率f0为757.5≤f0＜787.5Hz；
步骤3：将得到的455kHz的中频信号经解调器进行解调，得到基带信号，经比较器将基带信号比较整形为方波信号并输送至微控制器；
步骤4：微控制器对方波信号的数据接收过程包括步骤4-1至步骤4-7；
步骤4-1：微控制器检测到方波信号的上升沿时开始计时，并记录连续两次出现上升沿的时间差，该时间差即为方波信号的周期T，方波信号的频率fre即为fre＝1/T；判定方波信号的频率fre是否在寻呼码频率范围内，若fre在寻呼码频率范围内，执行步骤4-2；否则，重复步骤4-1；
步骤4-2：重复步骤4-1，连续得到方波信号的10个频率fre[x](x＝0,1,2…,9)，判断这10个频率中是否有8个频率相近，判断方法为：从这10个频率中任取8个频率，判断该8个频率中两两频率之差的绝对值是否小于15Hz，若是，执行步骤4-3；否则，重复步骤4-2；
步骤4-3：将步骤4-2中得到的8个频率取其平均值作为暂存的码字频率，记为buf_fre[0]；
步骤4-4：重复步骤4-1和步骤4-2，并将得到的8个频率取其平均值记为buf_fre[1]，将buf_fre[1]与buf_fre[0]比较，判断两者之差的绝对值是否大于20Hz，若是，表明buf_fre[1]为新的码字频率；否则，重复步骤4-4；
步骤4-5：重复步骤4-1和步骤4-2，并将得到的8个频率取其平均值记为buf_fre[2]，将buf_fre[2]与buf_fre[1]比较，判断两者之差的绝对值是否大于20Hz，若是，表明buf_fre[2]为新的码字频率；否则，重复步骤4-5；
步骤4-6：重复步骤4-1和步骤4-2，并将得到的8个频率取其平均值记为buf_fre[3]，将buf_fre[3]与buf_fre[2]比较，判断两者之差的绝对值是否大于20Hz，若是，表明buf_fre[3]为新的码字频率；否则，重复步骤4-6；
步骤4-7：将四个码字频率buf_fre[0]、buf_fre[1]、buf_fre[2]、buf_fre[3]分别与步骤2中设定的电浮标的寻呼码的4个码字对应的寻呼码频率进行比对，若四个码字频率分别与步骤2中设定的电浮标的寻呼码的4个码字对应的寻呼码频率一致，则微控制器对方波信号的数据接收完毕，天线切换器切换至数据发送回路，DDS发生器通过射频开关切换至FSK发射模块；否则，重复步骤4-1至步骤4-7；
步骤5：微控制器开启GPS模块的电源，并开启微控制器上的定时器开始计时，同时微控制器等待GPS模块发送有效GPS信息，所述的有效GPS信息包括电浮标的位置经纬度、时间、日期和速度；当微控制器收到有效GPS信息或定时器的计时时间大于40s时，微控制器关闭GPS模块的电源，开始数据处理；
步骤6：微控制器的数据处理过程为：微控制器将电浮标编号、所述的有效GPS信息、向微控制器供电的电池的电压数据、电浮标周边水温信息数据转化为BCD码并存储在微控制器上的电浮标数据存储区；电浮标数据存储区的数据分为46组，每组10个码元，每组码元以“1”开头，“0”结尾，中间8位码元为有效信息，该有效信息分别表示数据帧头、电浮标编号、有效GPS信息、电池的电压数据、水温信息数据、间隔符和帧尾的BCD码；数据处理结束后，微控制器开始数据发送；
步骤7：微控制器的数据发送过程为：DDS发生器产生FSK载波信号，微控制器将电浮标数据存储区存储的数据经FSK调制器进行FSK调制，得到FSK调制信号，FSK调制信号经射频放大器射频放大和功率放大器功率放大后得到FSK基带信号，经短波天线向母船接收机发送该FSK基带信号；所述的FSK载波信号的频率记为F0和F1，设定F0比F1小200Hz；所述的FSK基带信号中码元传输速率为100baud，当所述的FSK基带信号为“0”时发送F0频率，当所述的FSK基带信号为“1”时发送F1频率，所述的FSK基带信号的发送过程包括步骤7-1至步骤7-7；
步骤7-1：发送前部“0”，持续时间为1s；
步骤7-2：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-3：发送间隔“0”，持续时间为1s；
步骤7-4：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-5，发送间隔“0”，持续时间为1s；
步骤7-6：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-7：发送尾部“0”，持续时间为1s；
步骤8：微控制器的数据发送结束，天线切换器切换至数据接收回路，DDS发生器通过射频开关切换至本地振荡器，等待母船呼出机的下一次寻呼。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的遥控无线电浮标的数据收发方法，其具体应用的硬件电路系统结构简单，所用元器件均为现有常见元器件，硬件投入少，资源消耗小；该数据收发方法公开的数据收发过程简单、可靠、易行，能够实现电浮标与母船的准确、高效通信。本发明的实施，能够克服现有遥控无线电浮标硬件投入过大、操作不灵活的缺点，实现遥控无线电浮标的模块化设计，具有易于批量生产、低成本、操作便捷、通信可靠性高等特点。
附图说明
图1为本发明具体应用的硬件电路系统的结构框图；
图2为本发明中电浮标数据存储区的示意图；
图3为本发明中FSK基带信号的发送示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
设定电浮标的寻呼码为“4973”，以母船呼出机发出呼叫码为“1234”的寻呼信号的情况作为实施例1，以母船呼出机发出呼叫码为“4973”的寻呼信号的情况作为实施例2，采用本发明遥控无线电浮标的数据收发方法进行数据收发。
如图1所示，本发明数据收发方法具体应用的硬件电路系统由AM接收模块、FSK发射模块、DDS信号产生模块、天线切换器2、短波天线1、GPS模块15和微控制器8组成，AM接收模块包括依次连接的第一滤波放大器3、混频器4、第二滤波放大器5、解调器6和比较器7，FSK发射模块包括依次连接的FSK调制器11、射频放大器12和功率放大器13，DDS信号产生模块包括相连接的DDS发生器9和射频开关10，射频开关10分别与混频器4和FSK调制器11连接，比较器7和GPS模块15分别与微控制器8连接，微控制器8与DDS发生器9连接，功率放大器13、天线切换器2和第一滤波放大器3依次连接，短波天线1与天线切换器2连接，天线切换器2用于将短波天线1切换至数据接收回路或数据发送回路，射频开关10用于切换DDS发生器9的输出通道，GPS模块15用于定位电浮标，该数据收发方法包括以下步骤：
步骤1：默认状态下，天线切换器2切换至数据接收回路，DDS发生器9通过射频开关10切换至本地振荡器14，并输出2786.5kHz的本振信号；
步骤2：当母船呼出机发出寻呼信号时，该寻呼信号由短波天线1接收并经第一滤波放大器3滤波放大后传送至混频器4，再与2786.5kHz的本振信号进行混频并经第二滤波放大器5滤波放大得到455kHz的中频信号；寻呼信号为AM调制信号，其载波频率为2331.5kHz，设定寻呼信号的每个寻呼码和电浮标的寻呼码分别由4个码字组成，寻呼信号的每个码字持续的时间为0.2秒，设定寻呼信号的寻呼码频率范围为487.5～787.5Hz，设定码字为0～9这10个数字，各个码字对应的寻呼码频率分别设定为：码字“1”对应的寻呼码频率f1为487.5≤f1＜517.5Hz，码字“2”对应的寻呼码频率f2为517.5≤f2＜547.5Hz，码字“3”对应的寻呼码频率f3为547.5≤f3＜577.5Hz，码字“4”对应的寻呼码频率f4为577.5≤f4＜607.5Hz，码字“5”对应的寻呼码频率f5为607.5≤f5＜637.5Hz，码字“6”对应的寻呼码频率f6为637.5≤f6＜667.5Hz，码字“7”对应的寻呼码频率f7为667.5≤f7＜697.5Hz，码字“8”对应的寻呼码频率f8为697.5≤f8＜727.5Hz，码字“9”对应的寻呼码频率f9为727.5≤f9＜757.5Hz，码字“0”对应的寻呼码频率f0为757.5≤f0＜787.5Hz；
步骤3：将得到的455kHz的中频信号经解调器6进行解调，得到基带信号，经比较器7将基带信号比较整形为方波信号并输送至微控制器8；
步骤4：微控制器8对方波信号的数据接收过程包括步骤4-1至步骤4-7；
步骤4-1：微控制器8检测到方波信号的上升沿时开始计时，并记录连续两次出现上升沿的时间差，该时间差即为方波信号的周期T，方波信号的频率fre即为fre＝1/T；判定方波信号的频率fre是否在寻呼码频率范围内，若fre在寻呼码频率范围内，执行步骤4-2；否则，重复步骤4-1；
步骤4-2：重复步骤4-1，连续得到方波信号的10个频率fre[x](x＝0,1,2…,9)，判断这10个频率中是否有8个频率相近，判断方法为：从这10个频率中任取8个频率，判断该8个频率中两两频率之差的绝对值是否小于15Hz，若是，执行步骤4-3；否则，重复步骤4-2；
步骤4-3：将步骤4-2中得到的8个频率取其平均值作为暂存的码字频率，记为buf_fre[0]；
步骤4-4：重复步骤4-1和步骤4-2，并将得到的8个频率取其平均值记为buf_fre[1]，将buf_fre[1]与buf_fre[0]比较，判断两者之差的绝对值是否大于20Hz，若是，表明buf_fre[1]为新的码字频率；否则，重复步骤4-4；
步骤4-5：重复步骤4-1和步骤4-2，并将得到的8个频率取其平均值记为buf_fre[2]，将buf_fre[2]与buf_fre[1]比较，判断两者之差的绝对值是否大于20Hz，若是，表明buf_fre[2]为新的码字频率；否则，重复步骤4-5；
步骤4-6：重复步骤4-1和步骤4-2，并将得到的8个频率取其平均值记为buf_fre[3]，将buf_fre[3]与buf_fre[2]比较，判断两者之差的绝对值是否大于20Hz，若是，表明buf_fre[3]为新的码字频率；否则，重复步骤4-6；
步骤4-7：将四个码字频率buf_fre[0]、buf_fre[1]、buf_fre[2]、buf_fre[3]分别与步骤2中设定的电浮标的寻呼码的4个码字对应的寻呼码频率进行比对，若四个码字频率分别与步骤2中设定的电浮标的寻呼码的4个码字对应的寻呼码频率一致，则微控制器8对方波信号的数据接收完毕，天线切换器2切换至数据发送回路，DDS发生器9通过射频开关10切换至FSK发射模块；否则，重复步骤4-1至步骤4-7；
步骤5：微控制器8开启GPS模块15的电源，并开启微控制器8上的定时器开始计时，同时微控制器8等待GPS模块15发送有效GPS信息，所述的有效GPS信息包括电浮标的位置经纬度、时间、日期和速度；当微控制器8收到有效GPS信息或定时器的计时时间大于40s时，微控制器8关闭GPS模块的电源，开始数据处理；
步骤6：微控制器8的数据处理过程为：微控制器8将电浮标编号、有效GPS信息、向微控制器8供电的电池的电压数据、电浮标周边水温信息数据转化为BCD码并存储在微控制器8上的电浮标数据存储区；电浮标数据存储区的数据分为46组，每组10个码元，每组码元以“1”开头，“0”结尾，中间8位码元为有效信息，该有效信息分别表示数据帧头、电浮标编号、有效GPS信息、电池的电压数据、水温信息数据、间隔符和帧尾的BCD码；数据处理结束后，微控制器8开始数据发送；
步骤7：微控制器8的数据发送过程为：DDS发生器9产生FSK载波信号，微控制器8将电浮标数据存储区存储的数据经FSK调制器11进行FSK调制，得到FSK调制信号，FSK调制信号经射频放大器12射频放大和功率放大器13功率放大后得到FSK基带信号，经短波天线1向母船接收机发送该FSK基带信号；FSK载波信号的频率记为F0和F1，设定F0比F1小200Hz；FSK基带信号中码元传输速率为100baud，当FSK基带信号为“0”时发送F0频率，当FSK基带信号为“1”时发送F1频率，FSK基带信号的发送过程包括步骤7-1至步骤7-7；
步骤7-1：发送前部“0”，持续时间为1s；
步骤7-2：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-3：发送间隔“0”，持续时间为1s；
步骤7-4：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-5，发送间隔“0”，持续时间为1s；
步骤7-6：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-7：发送尾部“0”，持续时间为1s；
步骤8：微控制器8的数据发送结束，天线切换器2切换至数据接收回路，DDS发生器9通过射频开关10切换至本地振荡器14，等待母船呼出机的下一次寻呼。
实施例1中，母船呼出机发出的呼叫码为“1234”，依次得到四个频率为506Hz、528Hz、561Hz和590Hz的码字频率，这四种码字频率与设定的电浮标的寻呼码的4个码字“4973”对应的寻呼码频率(分别为：码字“4”对应的寻呼码频率f4为577.5≤f4＜607.5Hz，码字“9”对应的寻呼码频率f9为727.5≤f9＜757.5Hz，码字“7”对应的寻呼码频率f7为667.5≤f7＜697.5Hz，码字“3”对应的寻呼码频率f3为547.5≤f3＜577.5Hz)不一致，表明母船呼出机发出的呼叫码与设定的电浮标的寻呼码不匹配，电浮标保持数据接收状态。
实施例2中，母船呼出机发出的呼叫码为“4973”，依次得到四个频率为597Hz、741Hz、680Hz和565Hz的码字频率，这四种码字频率与设定的电浮标的寻呼码的4个码字“4973”对应的寻呼码频率(分别为：码字“4”对应的寻呼码频率f4为577.5≤f4＜607.5Hz，码字“9”对应的寻呼码频率f9为727.5≤f9＜757.5Hz，码字“7”对应的寻呼码频率f7为667.5≤f7＜697.5Hz，码字“3”对应的寻呼码频率f3为547.5≤f3＜577.5Hz)一致，微控制器8对方波信号的数据接收完毕，天线切换器2切换至数据发送回路，DDS发生器9通过射频开关切换至FSK发射模块；实施例2中，步骤5-步骤8如下：
步骤5：微控制器8开启GPS模块15的电源，并开启微控制器8上的定时器开始计时，同时微控制器8等待GPS模块15发送有效GPS信息，有效GPS信息包括电浮标的位置经纬度(经度120°39’48”E、纬度30°46’29”N)、日期(2017.06.18)、时间(14:23:58)和速度(1.2m/s)；当微控制器8收到有效GPS信息时，微控制器8关闭GPS模块15的电源，开始数据处理；
步骤6：微控制器8的数据处理过程为：微控制器8将电浮标编号(G05)、有效GPS信息、向微控制器8供电的电池的电压数据(24.0V)、电浮标周边水温信息数据(28℃)转化为BCD码并存储在微控制器8上的电浮标数据存储区，如图2所示；电浮标数据存储区的数据分为46组，每组10个码元，每组码元以“1”开头，“0”结尾，中间8位码元为有效信息，该有效信息分别表示数据帧头、电浮标编号、有效GPS信息、电池的电压数据、水温信息数据、间隔符和帧尾BCD码；数据处理结束后，微控制器8开始数据发送；
步骤7：微控制器8的数据发送过程为：DDS发生器9产生FSK载波信号，微控制器8将电浮标数据存储区存储的数据经FSK调制器11进行FSK调制，得到FSK调制信号，FSK调制信号经射频放大器12射频放大和功率放大器13功率放大后得到FSK基带信号，经短波天线1向母船接收机发送该FSK基带信号；FSK载波信号的频率记为F0和F1，设定F0为2940.8kHz、F1为2941kHz；FSK基带信号中码元传输速率为100baud，当FSK基带信号为“0”时发送2940.8kHz频率，当FSK基带信号为“1”时发送2941kHz频率，FSK基带信号的发送过程包括步骤7-1至步骤7-7(FSK基带信号的发送示意图如图3所示)；
步骤7-1：发送前部“0”，持续时间为1s；
步骤7-2：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-3：发送间隔“0”，持续时间为1s；
步骤7-4：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-5，发送间隔“0”，持续时间为1s；
步骤7-6：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-7：发送尾部“0”，持续时间为1s；
步骤8：微控制器8的数据发送结束，天线切换器2切换至数据接收回路，DDS发生器9通过射频开关切换至本地振荡器，等待母船呼出机的下一次寻呼。

Claims (1)

1.遥控无线电浮标的数据收发方法，其特征在于：该数据收发方法用于由AM接收模块、FSK发射模块、DDS信号产生模块、天线切换器、短波天线、GPS模块和微控制器组成的硬件电路系统，所述的AM接收模块包括依次连接的第一滤波放大器、混频器、第二滤波放大器、解调器和比较器，所述的FSK发射模块包括依次连接的FSK调制器、射频放大器和功率放大器，所述的DDS信号产生模块包括相连接的DDS发生器和射频开关，所述的射频开关分别与所述的混频器和所述的FSK调制器连接，所述的比较器和所述的GPS模块分别与所述的微控制器连接，所述的微控制器与所述的DDS发生器连接，所述的功率放大器、所述的天线切换器和所述的第一滤波放大器依次连接，所述的短波天线与所述的天线切换器连接，所述的天线切换器用于将所述的短波天线切换至数据接收回路或数据发送回路，所述的射频开关用于切换所述的DDS发生器的输出通道，所述的GPS模块用于定位电浮标，该数据收发方法包括以下步骤：
步骤1：默认状态下，天线切换器切换至数据接收回路，DDS发生器通过射频开关切换至本地振荡器，并输出2786.5kHz的本振信号；
步骤2：当母船呼出机发出寻呼信号时，该寻呼信号由短波天线接收并经第一滤波放大器滤波放大后传送至混频器，再与2786.5kHz的本振信号进行混频并经第二滤波放大器滤波放大得到455kHz的中频信号；所述的寻呼信号为AM调制信号，其载波频率为2331.5kHz，设定寻呼信号的每个寻呼码和电浮标的寻呼码分别由4个码字组成，寻呼信号的每个码字持续的时间为0.2秒，设定寻呼信号的寻呼码频率范围为487.5～787.5Hz，设定码字为0～9这10个数字，各个码字对应的寻呼码频率分别设定为：码字“1”对应的寻呼码频率f1为487.5≤f1＜517.5Hz，码字“2”对应的寻呼码频率f2为517.5≤f2＜547.5Hz，码字“3”对应的寻呼码频率f3为547.5≤f3＜577.5Hz，码字“4”对应的寻呼码频率f4为577.5≤f4＜607.5Hz，码字“5”对应的寻呼码频率f5为607.5≤f5＜637.5Hz，码字“6”对应的寻呼码频率f6为637.5≤f6＜667.5Hz，码字“7”对应的寻呼码频率f7为667.5≤f7＜697.5Hz，码字“8”对应的寻呼码频率f8为697.5≤f8＜727.5Hz，码字“9”对应的寻呼码频率f9为727.5≤f9＜757.5Hz，码字“0”对应的寻呼码频率f0为757.5≤f0＜787.5Hz；
步骤3：将得到的455kHz的中频信号经解调器进行解调，得到基带信号，经比较器将基带信号比较整形为方波信号并输送至微控制器；
步骤4：微控制器对方波信号的数据接收过程包括步骤4-1至步骤4-7；
步骤4-1：微控制器检测到方波信号的上升沿时开始计时，并记录连续两次出现上升沿的时间差，该时间差即为方波信号的周期T，方波信号的频率fre即为fre＝1/T；判定方波信号的频率fre是否在寻呼码频率范围内，若fre在寻呼码频率范围内，执行步骤4-2；否则，重复步骤4-1；
步骤4-2：重复步骤4-1，连续得到方波信号的10个频率fre[x](x＝0,1,2…,9)，判断这10个频率中是否有8个频率相近，判断方法为：从这10个频率中任取8个频率，判断该8个频率中两两频率之差的绝对值是否小于15Hz，若是，执行步骤4-3；否则，重复步骤4-2；
步骤4-3：将步骤4-2中得到的8个频率取其平均值作为暂存的码字频率，记为buf_fre[0]；
步骤4-4：重复步骤4-1和步骤4-2，并将得到的8个频率取其平均值记为buf_fre[1]，将buf_fre[1]与buf_fre[0]比较，判断两者之差的绝对值是否大于20Hz，若是，表明buf_fre[1]为新的码字频率；否则，重复步骤4-4；
步骤4-5：重复步骤4-1和步骤4-2，并将得到的8个频率取其平均值记为buf_fre[2]，将buf_fre[2]与buf_fre[1]比较，判断两者之差的绝对值是否大于20Hz，若是，表明buf_fre[2]为新的码字频率；否则，重复步骤4-5；
步骤4-6：重复步骤4-1和步骤4-2，并将得到的8个频率取其平均值记为buf_fre[3]，将buf_fre[3]与buf_fre[2]比较，判断两者之差的绝对值是否大于20Hz，若是，表明buf_fre[3]为新的码字频率；否则，重复步骤4-6；
步骤4-7：将四个码字频率buf_fre[0]、buf_fre[1]、buf_fre[2]、buf_fre[3]分别与步骤2中设定的电浮标的寻呼码的4个码字对应的寻呼码频率进行比对，若四个码字频率分别与步骤2中设定的电浮标的寻呼码的4个码字对应的寻呼码频率一致，则微控制器对方波信号的数据接收完毕，天线切换器切换至数据发送回路，DDS发生器通过射频开关切换至FSK发射模块；否则，重复步骤4-1至步骤4-7；
步骤5：微控制器开启GPS模块的电源，并开启微控制器上的定时器开始计时，同时微控制器等待GPS模块发送有效GPS信息，所述的有效GPS信息包括电浮标的位置经纬度、时间、日期和速度；当微控制器收到有效GPS信息或定时器的计时时间大于40s时，微控制器关闭GPS模块的电源，开始数据处理；
步骤6：微控制器的数据处理过程为：微控制器将电浮标编号、所述的有效GPS信息、向微控制器供电的电池的电压数据、电浮标周边水温信息数据转化为BCD码并存储在微控制器上的电浮标数据存储区；电浮标数据存储区的数据分为46组，每组10个码元，每组码元以“1”开头，“0”结尾，中间8位码元为有效信息，该有效信息分别表示数据帧头、电浮标编号、有效GPS信息、电池的电压数据、水温信息数据、间隔符和帧尾的BCD码；数据处理结束后，微控制器开始数据发送；
步骤7：微控制器的数据发送过程为：DDS发生器产生FSK载波信号，微控制器将电浮标数据存储区存储的数据经FSK调制器进行FSK调制，得到FSK调制信号，FSK调制信号经射频放大器射频放大和功率放大器功率放大后得到FSK基带信号，经短波天线向母船接收机发送该FSK基带信号；所述的FSK载波信号的频率记为F0和F1，设定F0比F1小200Hz；所述的FSK基带信号中码元传输速率为100baud，当所述的FSK基带信号为“0”时发送F0频率，当所述的FSK基带信号为“1”时发送F1频率，所述的FSK基带信号的发送过程包括步骤7-1至步骤7-7；
步骤7-1：发送前部“0”，持续时间为1s；
步骤7-2：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-3：发送间隔“0”，持续时间为1s；
步骤7-4：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-5，发送间隔“0”，持续时间为1s；
步骤7-6：以100baud的速率发送电浮标数据存储区存储的数据；
步骤7-7：发送尾部“0”，持续时间为1s；
步骤8：微控制器的数据发送结束，天线切换器切换至数据接收回路，DDS发生器通过射频开关切换至本地振荡器，等待母船呼出机的下一次寻呼。
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