CN110336651A - 子载波的选择方法、装置、设备及介质 - Google Patents

子载波的选择方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN110336651A CN201910605795.1A CN201910605795A CN110336651A CN 110336651 A CN110336651 A CN 110336651A CN 201910605795 A CN201910605795 A CN 201910605795A CN 110336651 A CN110336651 A CN 110336651A
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Abstract

本申请提供高速工业通信系统的子载波的选择方法、装置、设备及介质，高速工业通信系统主要用来解决工业现场传统总线低带宽、无法同时承载实时和非实时以及网络结构复杂的问题，高速工业通信系统可以支持IPV6地址通信，可以支持时间触发的工业控制通信，可以支持TSN，可以支持白名单、深度检测和数据加密等安全机制。所述方法包括：获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波；将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波；在至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带；利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。

Description

子载波的选择方法、装置、设备及介质
技术领域
本申请涉及高速工业通信系统通信技术领域，具体涉及高速工业通信系统的子载波的选择方法、装置、设备及介质。
背景技术
在工业领域，高速工业通信系统上通常挂接多个工业设备，如测量仪表，同时每个工业设备可以通过高速工业通信系统进行通信，如传输控制信号，用于控制工业设备进行工业生产活动。
通常高速工业通信系统是指现场总线，一种为CAN总线为代表的现场工业通信系统，主要特点为采用总线型拓扑结构，即一对双绞线可以连接多个传感器、执行器，这种网络结构安装方便简单。另一种现场总线为实时工业以太网，该类总线系统在物理层采用了以太网传输技术，数据传输速率高，大约为10Mbps～100Mbps，通信机制大部分采用了CSMA/CD的方式。
发明人发现，高速工业通信系统通过有线方式进行通信，一般采用基带传输方式进行数据传输，但在这种传输方式下，受到传输距离、传输介质及各种干扰的影响，不同频带的数据传输质量是不同的，使用传输质量差的频带进行数据传输，会浪费高速工业通信系统系统的系统能量，降低系统的传输容量。
发明内容
本申请实施例提供一种高速工业通信系统的子载波的选择方法，包括：获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波；将所述有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个所述子频带包括至少一个有效子载波；在所述至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带；利用所述目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
作为本申请一种可选择的方案，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择至少一个目标子频带，包括：对所述至少两个子频带的频率从低到高进行排序，得到第一子频带序列；在所述第一子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请一种可选择的方案，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择至少一个目标子频带，包括：在所述至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请一种可选择的方案，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择目标子频带，包括：对所述至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列；在所述第二子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请一种可选择的方案，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择至少一个目标子频带，包括：在所述至少两个子频带中，选择信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请一种可选择的方案，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择至少一个目标子频带，包括：对所述至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列；对所述第二子频带序列中信道质量相同的子频带的频率从低到高进行排序，得到第三子频带序列；在所述第三子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请一种可选择的方案，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择至少一个目标子频带，包括：在所述至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值且信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请的一个方面，所述至少两个子频带包括第一子频带和第二子频带，所述第一子频带和所述第二子频带包含的所述有效子载波的数量相同。
本申请实施例还提供一种高速工业通信系统的子载波的选择装置，包括子载波获取模块、子频带划分模块、子频带选择模块、子载波传输模块，所述子载波获取模块获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波；所述子频带划分模块将所述有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个所述子频带包括至少一个有效子载波；所述子频带选择模块在所述至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带；所述子载波传输模块利用所述目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
作为本申请一种可选择的方案，所述子频带选择模块包括第一频率排序模块、频率顺序选择模块，所述第一频率排序模块对所述至少两个子频带的频率从低到高进行排序，得到第一子频带序列；所述频率顺序选择模块在所述第一子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请一种可选择的方案，所述子频带选择模块包括频率阈值选择模块，所述频率阈值选择模块在所述至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请一种可选择的方案，所述子频带选择模块包括第一信道质量排序模块、信道质量顺序选择模块，所述第一信道质量排序模块对所述至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列；所述信道质量顺序选择模块在所述第二子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请一种可选择的方案，所述子频带选择模块包括信道质量阈值选择模块，所述信道质量阈值选择模块在所述至少两个子频带中，选择信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请一种可选择的方案，所述子频带选择模块包括第一信道质量排序模块、第二频率排序模块、信道质量及频率选择模块，所述第一信道质量排序模块对所述至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列；所述第二频率排序模块对所述第二子频带序列中信道质量相同的子频带的频率从低到高进行排序，得到第三子频带序列；所述信道质量及频率选择模块在所述第三子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请一种可选择的方案，所述子频带选择模块包括信道质量及频率阈值选择模块，所述信道质量及频率阈值选择模块在所述至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值且信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
作为本申请的一个方面，所述子频带划分模块将所述有效子载波按照频率顺序划分成第一子频带和第二子频带，所述第一子频带和所述第二子频带包含的所述有效子载波的数量相同。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现上述所述的方法。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有处理器程序,其特征在于，所述处理器程序用于执行上述所述的方法。
本申请实施例提供的技术方案，采用OFDM调制技术，把传输信号频带分为不同子频带，选择其中若干传输质量好的子频带的子载波进行数据传输，其余子频带的子载波不传输数据，能够高效稳定进行数据传输，提高系统整体传输容量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法流程示意图；
图2是本申请另一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图；
图3是本申请又一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图；
图4是本申请再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图；
图5是本申请另又一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图；
图6是本申请另再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图；
图7是本申请又再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图；
图8是本申请一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图；
图9是本申请另一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图；
图10是本申请又一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图；
图11是本申请再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图；
图12是本申请另又一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图；
图13是本申请另再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图；
图14是本申请又再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图；
图15是OFDM信号的生成示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应当理解，本申请的权利要求、说明书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本申请的说明书和权利要求书中使用的术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的，而并不意在限定本申请。如在本申请说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本申请说明书和权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
高速工业通信系统主要用来解决工业现场传统总线低带宽、无法同时承载实时和非实时以及网络结构复杂的问题，高速工业通信系统可以支持IPV6地址通信，可以支持时间触发的工业控制通信，可以支持TSN，可以支持白名单、深度检测和数据加密等安全机制。
在OFDM系统中，传输的bit传输数据流经过映射器形成调制信息，串并转换后形成传送的信息X[k](k＝0，1，…，M-1)，这些信息分别调制到M个子载波上进行传输。
图1是本申请一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法流程示意图，包括以下步骤。
在步骤S110中，获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。
在步骤S120中，将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。
在本实施例中，把M个有效子载波划分成N个子频带，N≥2。第i个子频带对应的子载波数为Ki，Ki≥1。按照低频到高频的顺序，子频带编号依次为0～N-1。
图15提供了OFDM信号的生成示意图。
在本实施例中，如图15所示，有效子载波的采样率fs＝100MHz，子载波间隔一个OFDM信号的有效子载波数M＝1280，频域时域转换的IFFT点数4096，循环前缀的长度为2048点，下半子频带距离直流子载波的最小距离u＝64个子载波。把M个子载波分成平均分成两个子频带，上半子频带和下半子频带，使用下半子频带进行数据传输，上半子频带不传输数据。
在步骤S130中，在至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带。
通常低频率的子频带的传输性能要优于高频率的子频带，因此可以选择低频率的前F个子频带的P个子载波进行数据传输。或者选择信道质量高的F个子频带的P个子载波进行数据传输。或者从信道质量高的子频带中选择频率低的F个子频带的P个子载波进行数据传输。
子频带编号为0～F-1，F可以根据系统需要进行配置。其余N-F个子频带不传输数据。P为F个子频带对应的子载波个数之和。
在步骤S140中，利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
获取待发送数据流，将待发送数据流映射成对应的各个调制信号。将各个串行的调制信号转换成并行的调制信号，分配到各个目标子频带的有效子载波。
在本实施例中，如图15所示，将待发送数据流映射、串并转换得到调制信号X[k](k＝0，1，...，639)。将X[0]～X[639]作为下边带数据。对数组x[0]～x[4095]清0，把X′[0]～X′[639]的数据放入数组x[64]～x[703]。
利用有效子载波将对应的调制信号转换成时域信号，将时域信号进行转换处理得到模拟OFDM信号，进行传输。
在本实施例中，对x[0]～x[4095]的数据进行进行IFFT时域转换，并取实部，得到y[0]～y[4095]。取y[2048]～y[4095]作为循环前缀，和数据体y[0]～y[4095]形成OFDM信号Y[0]～Y[6143]，传输OFDM信号。
本实施例提供的技术方案，采用OFDM调制技术，把传输信号频带分为不同子频带，选择其中若干传输质量好的子频带的子载波进行数据传输，其余子频带的子载波不传输数据，能够高效稳定进行数据传输，提高系统整体传输容量。
图2是本申请另一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图，包括以下步骤。
步骤S110，获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。
步骤S120，将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。
步骤S231，对至少两个子频带的频率从低到高进行排序，得到第一子频带序列。
步骤S232，在第一子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
在大部分通用场景中，低频率的子频带的传输性能要优于高频率的子频带，因此可以选择低频率的前F个子频带的P个子载波进行数据传输。
子频带编号为0～F-1，F可以根据系统需要进行配置。其余N-F个子频带不传输数据。P为F个子频带对应的子载波个数之和。
步骤S140，利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
在本实施例中，步骤S110、S120、S140与上述实施例相同，不再赘述。
本实施例提供的技术方案，采用OFDM调制技术，把传输信号频带分为不同子频带，选择其中频率排序低的若干子频带的子载波进行数据传输，其余子频带的子载波不传输数据，实现简单，能够高效稳定进行数据传输，提高系统整体传输容量。
图3是本申请又一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图，包括以下步骤。
步骤S110，获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。
步骤S120，将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。
步骤S330，在至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
在一些特殊应用场景中，对子频带的传输性能要求较高，由于低频率的子频带的传输性能要优于高频率的子频带，因此设置了频率阈值，只选择频率小于频率阈值的子频带的P个子载波进行数据传输，来保证传输质量。
步骤S140，利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
在本实施例中，步骤S110、S120、S140与上述实施例相同，不再赘述。
本实施例提供的技术方案，采用OFDM调制技术，把传输信号频带分为不同子频带，选择其中频率小于频率阈值的若干子频带的子载波进行数据传输，其余子频带的子载波不传输数据，实现简单，传输可靠，能够高效稳定进行数据传输，提高系统整体传输容量。
图4是本申请再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图，包括以下步骤。
步骤S110，获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。
步骤S120，将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。
步骤S431，对至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列。
步骤S432，在第二子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
在一些特殊应用场景中，不一定是低频率的子频带的传输性能要优于高频率的子频带，直接选择信道质量高的F个子频带的P个子载波进行数据传输。
子频带编号为0～F-1，F可以根据系统需要进行配置。其余N-F个子频带不传输数据。P为F个子频带对应的子载波个数之和。
步骤S140，利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
在本实施例中，步骤S110、S120、S140与上述实施例相同，不再赘述。
本实施例提供的技术方案，采用OFDM调制技术，把传输信号频带分为不同子频带，直接选择其中信道质量高的若干子频带的子载波进行数据传输，其余子频带的子载波不传输数据，实现简单，传输更可靠，能够高效稳定进行数据传输，提高系统整体传输容量。
图5是本申请另又一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图，包括以下步骤。
步骤S110，获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。
步骤S120，将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。
步骤S530，在至少两个子频带中，选择信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
在一些特殊应用场景中，对子频带的传输性能要求非常高，因此设置了信道质量阈值，只选择信道质量大于信道质量阈值的子频带的P个子载波进行数据传输，来保证传输质量。
步骤S140，利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
在本实施例中，步骤S110、S120、S140与上述实施例相同，不再赘述。
本实施例提供的技术方案，采用OFDM调制技术，把传输信号频带分为不同子频带，选择其中信道质量大于信道质量阈值的若干子频带的子载波进行数据传输，其余子频带的子载波不传输数据，实现简单，对信道质量设置了门槛，传输更可靠，能够高效稳定进行数据传输，提高系统整体传输容量。
图6是本申请另再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图，包括以下步骤。
步骤S110，获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。
步骤S120，将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。
步骤S631，对至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列。
步骤S632，对第二子频带序列中信道质量相同的子频带的频率从低到高进行排序，得到第三子频带序列；
步骤S633，在第三子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
在本实施例中，同时对频率和信道质量进行了挑选，只选择信道质量高且频率低的子频带的P个子载波进行数据传输，来保证传输质量。
在步骤S140中，利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
在本实施例中，步骤S110、S120、S140与上述实施例相同，不再赘述。
本实施例提供的技术方案，采用OFDM调制技术，把传输信号频带分为不同子频带，选择其中信道质量高且频率低的若干子频带的子载波进行数据传输，其余子频带的子载波不传输数据，实现简单，传输更可靠，能够高效稳定进行数据传输，提高系统整体传输容量。
图7是本申请又再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择方法示意图，包括以下步骤。
步骤S110，获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。
步骤S120，将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。
步骤S730，在至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值且信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
在本实施例中，用设置阈值的方法同时对频率和信道质量进行了挑选，要同时满足小于频率阈值且满足大于信道质量阈值的子频带的P个子载波进行数据传输，来保证传输质量。
步骤S140，利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
在本实施例中，步骤S110、S120、S140与上述实施例相同，不再赘述。
本实施例提供的技术方案，采用OFDM调制技术，把传输信号频带分为不同子频带，选择其中要同时满足小于频率阈值且满足大于信道质量阈值的若干子频带的子载波进行数据传输，其余子频带的子载波不传输数据，实现简单，进一步提高了传输可靠性，能够高效稳定进行数据传输，提高系统整体传输容量。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
进一步需要说明的是，虽然图中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
高速工业通信系统的子载波的选择方法可以应用于一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现所述的方法。
图8是本申请一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图，包括子载波获取模块10、子频带划分模块20、子频带选择模块30、子载波传输模块40。
子载波获取模块10获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。子频带划分模块20将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。子频带选择模块30在至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带。子载波传输模块40利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
图9是本申请另一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图，包括子载波获取模块10、子频带划分模块20、子频带选择模块30、子载波传输模块40。
子载波获取模块10获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。子频带划分模块20将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。子频带选择模块30在至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带。子载波传输模块40利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
子频带选择模块30包括第一频率排序模块31、频率顺序选择模块32。
第一频率排序模块31对至少两个子频带的频率从低到高进行排序，得到第一子频带序列。频率顺序选择模块32在第一子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
图10是本申请又一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图，包括子载波获取模块10、子频带划分模块20、子频带选择模块30、子载波传输模块40。
子载波获取模块10获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。子频带划分模块20将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。子频带选择模块30在至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带。子载波传输模块40利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
子频带选择模块30包括频率阈值选择模块33。频率阈值选择模块33在至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
图11是本申请再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图，包括子载波获取模块10、子频带划分模块20、子频带选择模块30、子载波传输模块40。
子载波获取模块10获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。子频带划分模块20将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。子频带选择模块30在至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带。子载波传输模块40利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
子频带选择模块30包括第一信道质量排序模块34、信道质量顺序选择模块35。
第一信道质量排序模块34对至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列。信道质量顺序选择模块35在第二子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
图12是本申请另又一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图，包括子载波获取模块10、子频带划分模块20、子频带选择模块30、子载波传输模块40。
子载波获取模块10获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。子频带划分模块20将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。子频带选择模块30在至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带。子载波传输模块40利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
子频带选择模块30包括信道质量阈值选择模块36，信道质量阈值选择模块36在至少两个子频带中，选择信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
图13是本申请另再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图，包括子载波获取模块10、子频带划分模块20、子频带选择模块30、子载波传输模块40。
子载波获取模块10获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。子频带划分模块20将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。子频带选择模块30在至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带。子载波传输模块40利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
子频带选择模块30包括第一信道质量排序模块34、第二频率排序模块37、信道质量及频率选择模块38。
第一信道质量排序模块34对至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列。第二频率排序模块37对第二子频带序列中信道质量相同的子频带的频率从低到高进行排序，得到第三子频带序列。信道质量及频率选择模块38在第三子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
图14是本申请又再一实施例提供的一种高速工业通信系统的子载波的选择装置构成示意图，包括子载波获取模块10、子频带划分模块20、子频带选择模块30、子载波传输模块40。
子载波获取模块10获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波。子频带划分模块20将有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个子频带包括至少一个有效子载波。子频带选择模块30在至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带。子载波传输模块40利用目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
子频带选择模块30包括信道质量及频率阈值选择模块39。信道质量及频率阈值选择模块39在至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值且信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
应该理解，上述的装置实施例仅是示意性的，本申请的装置还可通过其它的方式实现。例如，上述实施例中所述单元/模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如，多个单元、模块或组件可以结合，或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略或不执行。
所述作为分离部件说明的单元或模块可以是物理上分开的，也可以不是物理上分开的。作为单元或模块说明的部件可以是物理单元，也可以不是物理单元，即可以位于一个装置中，或者也可以分布到多个装置上。本申请中实施例的方案可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现。
另外，若无特别说明，在本申请各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元/模块集成在一起。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序模块的形式实现。
所述集成的单元/模块如果以硬件的形式实现时，该硬件可以是数字电路，模拟电路等等。硬件结构的物理实现包括但不局限于晶体管，忆阻器等等。若无特别说明，所述处理器可以是任何适当的硬件处理器，比如CPU、GPU、FPGA、DSP和ASIC等等。若无特别说明，所述存储单元可以是任何适当的磁存储介质或者磁光存储介质，比如，阻变式存储器RRAM(Resistive Random Access Memory)、动态随机存取存储器DRAM(Dynamic Random AccessMemory)、静态随机存取存储器SRAM(Static Random-Access Memory)、增强动态随机存取存储器EDRAM(Enhanced Dynamic Random Access Memory)、高带宽内存HBM(High-Bandwidth Memory)、混合存储立方HMC(Hybrid Memory Cube)等等。
所述集成的单元/模块如果以软件程序模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。上述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本申请的思想，基于本申请的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本申请保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (18)

1.一种高速工业通信系统的子载波的选择方法，包括：
获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波；
将所述有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个所述子频带包括至少一个有效子载波；
在所述至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带；
利用所述目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择至少一个目标子频带，包括：
对所述至少两个子频带的频率从低到高进行排序，得到第一子频带序列；
在所述第一子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择至少一个目标子频带，包括：
在所述至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择目标子频带，包括：
对所述至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列；
在所述第二子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择至少一个目标子频带，包括：
在所述至少两个子频带中，选择信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择至少一个目标子频带，包括：
对所述至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列；
对所述第二子频带序列中信道质量相同的子频带的频率从低到高进行排序，得到第三子频带序列；
在所述第三子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述子频带的频率或/和所述子频带的信道质量，在所述至少两个子频带中选择至少一个目标子频带，包括：
在所述至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值且信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少两个子频带包括第一子频带和第二子频带，所述第一子频带和所述第二子频带包含的所述有效子载波的数量相同。
9.一种高速工业通信系统的子载波的选择装置，包括：
子载波获取模块，获取信号频带中的多个用于生成OFDM信号的有效子载波；
子频带划分模块，将所述有效子载波按照频率顺序划分成至少两个子频带，每个所述子频带包括至少一个有效子载波；
子频带选择模块，在所述至少两个子频带中，选择至少一个低频率的子频带或/和高信道质量的子频带作为目标子频带；
子载波传输模块，利用所述目标子频带内包括的有效子载波生成并传输OFDM信号。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述子频带选择模块包括：
第一频率排序模块，对所述至少两个子频带的频率从低到高进行排序，得到第一子频带序列；
频率顺序选择模块，在所述第一子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述子频带选择模块包括：
频率阈值选择模块，在所述至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
12.根据权利要求9所述的装置，其中，所述子频带选择模块包括：
第一信道质量排序模块，对所述至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列；
信道质量顺序选择模块，在所述第二子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
13.根据权利要求9所述的装置，其中，所述子频带选择模块包括：
信道质量阈值选择模块，在所述至少两个子频带中，选择信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
14.根据权利要求9所述的装置，其中，所述子频带选择模块包括：
第一信道质量排序模块，对所述至少两个子频带的信道质量从高到低进行排序，得到第二子频带序列；
第二频率排序模块，对所述第二子频带序列中信道质量相同的子频带的频率从低到高进行排序，得到第三子频带序列；
信道质量及频率选择模块，在所述第三子频带序列中，选择前面至少一个子频带作为目标子频带。
15.根据权利要求9所述的装置，其中，所述子频带选择模块包括：
信道质量及频率阈值选择模块，在所述至少两个子频带中，选择频率小于频率阈值且信道质量大于信道质量阈值的至少一个子频带作为目标子频带。
16.根据权利要求9所述的装置，其中，所述子频带划分模块将所述有效子载波按照频率顺序划分成第一子频带和第二子频带，所述第一子频带和所述第二子频带包含的所述有效子载波的数量相同。
17.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至权利要求8之任一项所述的方法。
18.一种计算机可读存储介质，其上存储有处理器程序,其特征在于，所述处理器程序用于执行权利要求1至权利要求8之任一项所述的方法。
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