CN112468260B - 物理帧生成方法、装置、电子设备及介质 - Google Patents

物理帧生成方法、装置、电子设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种物理帧生成方法、装置、电子设备及介质。该方法应用于OFDM体制的高速工业控制总线通信系统中，具体包括：获取待发送的数据流，并将所述数据流中的数据分配至不同的子频带内；按照预设的各子频带的加扰交织信息以及编码调制信息，对所述数据流中的数据进行编码调制，以生成用于发送的物理帧；其中，整个信号频带划分成至少两个子频带，每个子频带的数据编码调制方式不同，每个子频带的加扰交织方式相同或不同。上述技术方案提高了工业控制总线系统的灵活性以及对通信信道的适应能力。

Description

物理帧生成方法、装置、电子设备及介质
技术领域
本发明实施例涉及工业控制总线通信技术领域，尤其涉及一种物理帧生成方法、装置、电子设备及介质。
背景技术
工业互联网是继工业革命和互联网革命之后的又一个全球性商业浪潮，随着“5G、云与智能时代”的到来，互联网从消费领域延伸到了生产领域。之前的互联网连接的是人与人，而工业互联网连接的是物与物，是机器与机器，甚至是机器与人。
随着工业互联网的发展，在工业控制总线中，需要传输的数据越来越多，同时，对工业控制总线系统的灵活性以及对通信信道的适应性的要求也越来越高。然而，现有的高速工业控制总线系统在通信中均采用单载波调制或者多载波调制。
其中，单载波调制指的是采用一个信号载波传送所有的数据信号。
多载波调制调制技术指的是将待传输的数据流分解成N个子数据流，每个子数据流的传输速率降为原来数据流的1/N，然后用这些子数据流去并行调制N个子载波。例如FDM(Frequency Division Multiplexing，频分复用)系统，将频带划分为若干个不相交的子频带来传输并行数据流，在接收端用一组滤波器来分离各个子信道，子信道之间不可叠加，这种方法频带利用率低；再例如OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)调制技术，将信道分成N个子信道，每个子信道上一个子载波，各个子载波之间相互正交，可相互重叠，将一路高速串行数据转换成N路并行的低速子数据，调制到每个子载波上进行传输。
但是，上述调制方式显然无法满足对工业控制总线系统的灵活性以及对通信信道适应性的要求。
发明内容
本发明实施例提供一种物理帧生成方法、装置、电子设备及介质，以提高工业控制总线系统的灵活性以及对通信信道的适应能力。
第一方面，本发明实施例提供了一种物理帧生成方法，应用于OFDM体制的高速工业控制总线通信系统中，包括：
获取待发送的数据流，并将所述数据流中的数据分配至不同的子频带内；
按照预设的各子频带的加扰交织信息以及编码调制信息，对所述数据流中的数据进行编码调制，以生成用于发送的物理帧；
其中，整个信号频带划分成至少两个子频带，每个子频带的数据编码调制方式不同，每个子频带的加扰交织方式相同或不同。
第二方面，本发明实施例还提供了一种物理帧生成装置，应用于OFDM体制的高速工业控制总线通信系统中，包括：
数据分配模块，用于获取待发送的数据流，并将所述数据流中的数据分配至不同的子频带内；
编码调制模块，用于按照预设的各子频带的加扰交织信息以及编码调制信息，对所述数据流中的数据进行编码调制，以生成用于发送的物理帧；
其中，整个信号频带划分成至少两个子频带，每个子频带的数据编码调制方式不同，每个子频带的加扰交织方式相同或不同。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，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，所述处理器执行所述程序时实现本发明任意实施例所述的物理帧生成方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述的物理帧生成方法。
本发明实施例中，在进行多子频带编码调制之前，预先将整个信号频带划分成至少两个子频带，每个子频带的编码调制方式不同，每个子频带的加扰交织方式相同或不同，在接收到数据流之后，将数据流中的数据分配至不同的子频带内，并按照各个子频带的加扰交织信息以及编码调制信息分别对数据流中的数据进行编码调制，以生成用于发送的物理帧，以此提高了工业控制总线系统的灵活性以及对通信信道的适应能力。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种物理帧生成方法的流程图；
图2是本发明实施例中最小时频单元的示意图；
图3是本发实施例中一种不同子频带编码调制方式的示意配置；
图4是本发明实例中一种物理成帧过程示意图；
图5是本发明实施例二中的一种物理帧生成方法的流程图；
图6是本发明实施例二中的一种OFDM符号的生成示意图；
图7是本发明实施例三中的一种物理帧生成装置的结构示意图；
图8是本发明实施例四中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种物理帧生成方法的流程图，本实施例可适用于高速工业控制总线基于多个子频带进行编码调制的情况，该方法可以由本发明实施例提供的物理帧生成装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成在电子设备中。
如图1所示，本实施例的方法应用于OFDM体制的高速工业控制总线通信系统中，具体包括：
S110、获取待发送的数据流，并将所述数据流中的数据分配至不同的子频带内；其中，整个信号频带划分成至少两个子频带，每个子频带的数据编码调制方式不同，每个子频带的加扰交织方式相同或不同。
在频域资源配置信息中，将多个子载波按照频率大小划分到至少两个子频带内，每个子频带的数据编码调制方式不同，也即每个子频带内的子载波与设定的数据编码方式以及设定的载波调制方式关联，每个子频带的加扰交织方式相同或不同，也即每个子频带内的子载波关联的数据加扰方式和数据交织方式可以相同，也可以不同。
在本实施例中，应用于OFDM体制的高速工业总线的物理层的成帧过程，是与预设的频域资源配置信息对应的。其中，频域资源配置信息指的是与如何对频域资源进行配置的信息，具体将通信信道划分成不同的子频带，每个子频带内包括多个子载波，而且，每个子频带内的子载波关联设定的数据编码方式、设定的载波调制方式、设定的数据加扰方式以及设定的数据交织方式。。
在本实施例的高速工业总线中，采用OFDM通信方法，如图2所示，一个OFDM符号201包括通信信道中的所有子载波(子载波的总数量与每个子载波的频带带宽的乘积即为通信信道的信道带宽)，最小时频单元202即为一个OFDM符号中的一个子载波对应的单元。
将一个OFDM符号划分为至少两个子频带，假如一个OFDM符号包括128个子载波，如图3所示，可以将这个一个OFDM符号(频域)划分成三个子频带，子频带1中包括60个子载波，子频带2中包括40个子载波，子频带3中包括28个子载波。其中，每个子频带中的子载波关联一种设定的数据编码方式和一种设定的载波调制方式。
进一步的，可以将整个信号频带均等地划分成至少两个子频带，也可以将整个信号频带不均等地划分成至少两个子频带。
也即，不同子频带的带宽可以相同，也可以不同，如图3所示的三个子频带的带宽就是不相同的。
具体的，整个信号频带划分成至少两个子频带的划分依据是整个信号频带的信号质量分布状况和/或数据可靠性的需求情况。
信号频带的划分依据，可以是信号质量分布状况，可以是数据可靠性的需求情况，还可以是信号质量分布状况和数据可靠性的需求情况。
鉴于信号频带中各段频带的信号质量分布不同，有的频带信号质量较好，有的频带信号质量较差，进而可以根据信号质量的好坏分布将通信信道划分为不同的子频带，通过在不同子频带内设置与信号质量匹配的编码调制方式，来适应不同的频段信号质量；鉴于不同应用对数据传输的可靠性需求不同，有的对数据传输可靠性要求比较高，有的对数据传输可靠性要求比较低，进而可以根据数据可靠性的需求情况将通信信道划分为不同的子频带，通过在不同子频带内设置与数据可靠性需求匹配的编码调制方式，来满足对应的数据可靠性需求，具体的，在对数据可靠性要求比较高时，子频带中采用低阶的调制方式，在对数据可靠性要求比较低时，子频带中采用高阶的调制方式。进一步的，还可以结合信号质量分布状况和数据可靠性的需求情况这两个信息对信号频带进行子频带的划分。
不同子频带的数据编码调制方式不同，也即不同子频带内的子载波关联的数据编码方式和载波调制方式不同，使工业控制总线系统更加灵活，适应通信信道的能力更强。
具体的，可以是每个子频带的数据编码调制方式的形式不同，如图3所示的子频带1和子频带3，子频带1关联的数据编码方式为卷积编码，子频带3关联的数据编码方式为Turbo编码，子频带1关联的载波调制方式为256QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制)，子频带3关联的载波调制方式为BPSK(Binary Phase Shift Keying，二进制相移键控)；还可以是每个子频带的数据编码调制方式的参数不同，也即每个子频带的数据编码调制方式的形式相同但参数不同，以调制方式形式相同但参数不同为例，如图3所示的子频带1和子频带2，子频带1关联的载波调制方式为256QAM，子频带3关联的载波调制方式为16QAM，载波调制方式均是QAM，但是QAM的参数不同。
典型的，数据编码调制方式为卷积编码和QAM调制；每个子频带的数据编码调制方式的参数不同，具体为每个子频带的卷积编码的编码效率不同，QAM调制的阶数不同。
不同子频带的加扰交织方式相同或不同，也即每个子频带内的子载波关联的数据加扰方式和数据交织方式可以相同，也可以不同，使工业控制总线系统更加灵活。
以不同子频带的加扰交织方式不同为例，具体的可以是，每个子频带的数据加扰方式不同，例如，不同子频带可以采用不同阶数的移位寄存器序列或者是伪随机序列作为加扰序列，典型的，可以采用最长线性反馈移位寄存器序列(也称m序列)；具体还可以是，每个子频带的数据交织方式不同，例如采用矩阵交织、卷积交织以及伪随机交织等等；具体也可以是，每个子频带的数据加扰方式不同，数据交织方式也不同。
S120、按照预设的各子频带的加扰交织信息以及编码调制信息，对所述数据流中的数据进行编码调制，以生成用于发送的物理帧。
根据每个子频带内的编码调制方式对分配至子频带内的数据进行编码调制。
具体的，获取所述数据流中的当前处理数据；根据与当前处理数据对应的目标子载波关联的数据加扰方式对当前处理数据进行加扰，得到当前加扰数据；根据目标子载波关联的数据编码方式对当前加扰数据进行编码，得到当前编码数据；根据目标子载波关联的数据交织方式对当前编码数据进行交织，得到当前交织数据；最后通过目标子载波关联的载波调制方式将当前交织数据调制到目标子载波上进行传输。
其中，当前处理数据，指的是数据流中即将处理的数据，具体以比特的形式存在。在对当前处理数据进行处理前，与当前处理数据对应的目标子载波已经确定，当前处理数据的比特数与目标子载波关联的载波调制方式是匹配的，由此，获取当前处理数据之后，即可根据目标子载波关联的数据加扰方式对当前处理数据进行加扰，得到当前加扰数据以此增加数据流中的数据的随机性，然后根据目标子载波关联的数据编码方式对当前加扰数据进行编码，得到当前编码数据，再根据目标子载波关联的数据交织方式对当前编码数据进行交织，得到当前交织数据以打乱当前编码数据的顺序，例如是通过矩阵交织操作来避免出现连续多个“0”或连续多个“1”的现象，最后根据目标子载波关联的数据交织方式将当前交织数据调制到目标子载波上进行传输，具体为对目标子载波的幅值和相位进行调制，进而得到与目标子载波对应的已调信号，也即是得到一个复数。
以目标子载波关联的数据编码方式为RS编码和卷积编码级联的编码方式、目标子载波关联的载波调制方式为QAM为例，图4所示即为一种物理成帧过程。
值的指出的是，目标子载波关联的数据编码方式可以是单一的一种数据编码方式，也可以是至少两种数据编码方式级联的编码方式。
进一步的，在对数据流中的数据进行编码调制之后，得到与所述数据流的数据对应的已调信号；将所述已调信号按照数据流顺序组合后，进行傅里叶逆变换，形成OFDM符号后进行发送。
分别得到与一个OFDM符号包括的各个子载波对应的已调信号(复数形式)之后，将这些已调信号按照对应的数据流顺序组合后输入IFFT(Inverse Fast FourierTransform，傅里叶逆变换)模块进行傅里叶逆变换，即可得到与数据流对应的一个OFDM符号并进行发送，其中，该OFDM符号为时域形式。
本发明实施例中，在进行多子频带编码调制之前，预先将整个信号频带划分成至少两个子频带，每个子频带的编码调制方式不同，每个子频带的加扰交织方式相同或不同，在接收到数据流之后，将数据流中的数据分配至不同的子频带内，并按照各个子频带的加扰交织信息以及编码调制信息分别对数据流中的数据进行编码调制，以生成用于发送的物理帧，以此提高了工业控制总线系统的灵活性以及对通信信道的适应能力。
实施例二
图5为本发明实施例二提供的一种物理帧生成方法的流程图。本实施例以上述实施例为基础进行具体化。其中，本实施例中，子频带的划分依据为整个信号频带的信号质量分布状况，在获取待发送的数据流之前，还包括：
实时或预先确定信号频带的信号质量分布情况；
根据信号频带的信号质量分布情况将所述信号频带划分成至少两个子频带。
进一步的，在将所述信号频带划分成至少两个子频带之后，还包括：
根据每个所述子频带的信号质量分布情况，在预先设置的多种数据加扰方式、多种数据编码方式、多种数据交织方式以及多种载波调制方式中，分别选取与所述每个子频带内的子载波关联的数据加扰方式、数据编码方式、数据交织方式以及载波调制方式。
如图5所示，划分参考信息为信号质量分布信息，本实施例的方法具体包括：
S510、实时或预先确定信号频带的信号质量分布情况，并根据信号频带的信号质量分布情况将所述信号频带划分成至少两个子频带。
其中，信号质量分布情况可以是在数据传输前实时检测的，也可以是预先检测的。进而，根据检测得到的信号质量分布情况，对信号频带进行子频带的划分。例如，根据信号质量的优劣将通信信道划分为两个子频带，高频频带和低频频带，其中，高频频带的信号质量较好，低频频带的信号质量较差。
S520、根据每个所述子频带的信道信息，在预先设置的多种数据加扰方式、多种数据编码方式、多种数据交织方式以及多种载波调制方式中，分别选取与所述每个子频带内的子载波关联的数据加扰方式、数据编码方式、数据交织方式以及载波调制方式。
预先设置的数据加扰方式，不仅包括将不同阶数的移位寄存器序列作为加扰序列，还包括将不同阶数的伪随机序列作为加扰序列等等；预先设置的数据编码方式，不仅包括不同形式的数据编码方式(如RS编码、卷积编码、Turbo编码等)，还包括同一形式的不同参数的数据编码方式(如不同参数的RS编码等)；预设的数据交织方式，包括矩阵交织方式、卷积交织方式以及伪随机交织方式等等；预先设置的载波调制方式，不仅包括不同形式的载波调制方式(如QAM、BPSK等)，还包括同一形式的不同参数的载波调制方式(如不同参数的QAM等)。
具体的，根据子频带的信道信息在预先设置的多种数据加扰方式、数据编码方式、数据交织方式以及载波调制方式中，分别选取与每个子频带内的子载波关联的数据加扰方式、数据编码方式、数据交织方式以及载波调制方式。
例如，根据子频带的信号质量来选取该子频带内的子载波关联的数据编码方式以及载波调制方式。可以是，为信号质量好的子频带内的子载波选取较高阶的载波调制方式和较高效率的数据编码方式，为信号质量差的子频带内的子载波选取较低阶的载波调制方式和较低效率的数据编码方式。
以载波调制方式256QAM、64QAM、16QAM以及BPSK为例，阶数依次降低，256QAM为最高阶，BPSK为最低阶。
具体的，可以为高频子频带和低频带分别选取如下表所示的数据编码方式以及载波调制方式。
RS编码 编码效率 QAM映射
高频子频带 (59,51) 3/4(高) 256QAM
低频子频带 (159,127) 1/2(低) 16QAM
S530、依次获取待发送的与一个OFDM符号对应的数据流中的各个待处理数据，在根据与各个待处理数据对应的目标子载波关联的数据加扰方式对待处理数据进行加扰后，根据与各个待处理数据对应的目标子载波关联的数据编码方式，对各个加扰数据进行编码，得到各个编码数据。
获取待发送的与一个OFDM符号对应的数据流中的、与高频子频带对应的各个待处理数据，在对这些待处理数据进行加扰处理后，根据编码参数为(59,51)、编码效率为3/4的RS编码方式对这些加扰数据进行编码。
获取待发送的与一个OFDM符号对应的数据流中的、与低频子频带对应的各个待处理数据，在对这些待处理数据进行加扰处理后，根据编码参数为(159,127)、编码效率为1/2的RS编码方式对这些待处理数据进行编码。
S540、根据对应的各个目标子载波关联的数据交织方式对各个编码数据进行交织处理，并通过对应的各个目标子载波关联的载波调制方式，将交织数据调制到对应的各个目标子载波上，得到与各个目标子载波对应的已调信号。
其中，待处理数据的比特数与对应的目标子载波的载波调制方式匹配。
以高频子频带中的各个子载波关联的载波调制方式为256QAM，低频子频带中的各个子载波关联的载波调制方式为16QAM为例，与高频子频带内各个子载波对应的待处理数据的比特数与载波调制方式256QAM匹配，也即待处理数据的比特数为8，与低频子频带内各个子载波对应的待处理数据的比特数与载波调制方式16QAM匹配，也即待处理数据的比特数为4。
得到与高频子频带对应的编码数据并进行交织处理之后，通过与高频子频带内各个子载波对应的载波调制方式256QAM，对各个子载波的幅度和相位进行调制；得到与低频子频带对应的编码数据并进行交织处理之后，通过与低频子频带内各个子载波对应的载波调制方式16QAM，对各个子载波的幅度和相位进行调制。
由此，得到分别与高频子频带对应的各个已调信号，与低频子频带对应的各个已调信号。
S550、将各已调信号按照数据流顺序组合后，进行傅里叶逆变换，得到与数据流匹配的OFDM符号进行发送。
如图6所示，将与高频子频带对应的各个已调信号以及与低频子频带对应的各个已调信号，按照数据流顺序组合后，进行傅里叶逆变换，即可得到时域形式的OFDM符号进行发送。
本实施例未尽详细解释之处，请参见前述实施例，在此不再赘述。
在上述技术方案中，在不同子频带采用不同的数据加扰方式、数据编码方式、数据交织方式以及载波调制方式，使得工业控制总线系统更加灵活、适应信道的能力更强；将通信信道划分成不同的子频带，还有益于并行数字信号处理，提高传输效率、降低传输延时，同时，还能支持将通信信道的频率资源同时分配给多用户使用。
实施例三
图7为本发明实施例三提供的一种物理帧生成装置的结构示意图，本实施例可适用于高速工业控制总线基于多个子频带进行编码调制的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成在电子设备中。如图7所示，该物理帧生成装置，应用于OFDM体制的高速工业控制总线通信系统中，具体包括：数据分配模块710和编码调制模块720。其中，
数据分配模块710，获取待发送的数据流，并将所述数据流中的数据分配至不同的子频带内；
编码调制模块720，按照预设的各子频带的加扰交织信息以及编码调制信息，对所述数据流中的数据进行编码调制，以生成用于发送的物理帧；
其中，整个信号频带划分成至少两个子频带，每个子频带的数据编码调制方式不同，每个子频带的加扰交织方式相同或不同。
本发明实施例中，在进行多子频带编码调制之前，预先将整个信号频带划分成至少两个子频带，每个子频带的编码调制方式不同，每个子频带的加扰交织方式相同或不同，在接收到数据流之后，将数据流中的数据分配至不同的子频带内，并按照各个子频带的加扰交织信息以及编码调制信息分别对数据流中的数据进行编码调制，以生成用于发送的物理帧，以此提高了工业控制总线系统的灵活性以及对通信信道的适应能力。
具体的，每个子频带的数据编码调制方式的参数不同，或者形式不同。
可选的，数据编码调制方式为卷积编码和QAM调制；数据编码调制方式形式不同为：每个子频带的卷积编码的编码效率不同，QAM调制的阶数不同。
具体的，每个子频带的数据加扰方式不同，和/或数据交织方式不同。
具体的，整个信号频带均等地划分成至少两个子频带；或者，整个信号频带不均等地划分成至少两个子频带。
具体的，整个信号频带划分成至少两个子频带的划分依据是整个信号频带的信号质量分布状况和/或数据可靠性的需求情况。
进一步的，上述装置还包括：信号发送模块，用于在对所述数据流中的数据进行编码调制之后，得到与所述数据流的数据对应的已调信号；将所述已调信号按照数据流顺序组合后，进行傅里叶逆变换，形成OFDM符号后进行发送。
上述物理帧生成装置可执行本发明任意实施例所提供的物理帧生成方法，具备执行的物理帧生成方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图8为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图，如图8所示，该电子设备，例如为芯片，具体包括：
一个或多个处理器810，图8中以一个处理器810为例；
存储器820；
所述电子设备中的处理器810和存储器820可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
存储器820作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中物理帧生成方法对应的程序指令/模块(例如，附图7所示的数据分配模块710和编码调制模块720)。处理器810通过运行存储在存储器820中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的物理帧生成方法。
存储器820可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器820可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态性固态存储器件。在一些实施例中，存储器820可选包括相对于处理器810远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种物理帧生成方法，该方法应用于OFDM体制的高速工业控制总线通信系统中，包括：
获取待发送的数据流，并将所述数据流中的数据分配至不同的子频带内；
按照预设的各子频带的加扰交织信息以及编码调制信息，对所述数据流中的数据进行编码调制，以生成用于发送的物理帧；
其中，整个信号频带划分成至少两个子频带，每个子频带的数据编码调制方式不同，每个子频带的加扰交织方式相同或不同。
可选的，该计算机可执行指令在由计算机处理器执行时还可以用于执行本发明任意实施例所提供的一种物理帧生成方法的技术方案。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得电子设备执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述物理帧生成装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种物理帧生成方法，应用于OFDM体制的高速工业控制总线通信系统中，其特征在于，包括：
获取待发送的数据流，并将所述数据流中的数据分配至不同的子频带内；
按照预设的各子频带的加扰交织信息以及编码调制信息，对所述数据流中的数据进行编码调制，以生成用于发送的物理帧；
其中，整个信号频带划分成至少两个子频带，每个子频带的数据编码调制方式不同，每个子频带的加扰交织方式相同或不同；
依次获取待发送的与一个OFDM符号对应的数据流中的各个待处理数据，在根据与各个所述待处理数据对应的目标子载波关联的数据加扰方式对所述待处理数据进行加扰后，根据与各个所述待处理数据对应的所述目标子载波关联的数据编码方式，对各个加扰数据进行编码，得到各个编码数据；所述待处理数据的比特数与对应的所述目标子载波的载波调制方式匹配；
根据对应的各个所述目标子载波关联的数据交织方式对各个编码数据进行交织处理，并通过对应的各个所述目标子载波关联的载波调制方式，将交织数据调制到对应的各个所述目标子载波上，得到与各个所述目标子载波对应的已调信号；
在对所述数据流中的数据进行编码调制之后，还包括：
得到与所述数据流的数据对应的已调信号；
将所述已调信号按照数据流顺序组合后，进行傅里叶逆变换，形成OFDM符号后进行发送。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个子频带的数据编码调制方式不同，包括：
每个子频带的数据编码调制方式的参数不同，或者形式不同。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，数据编码调制方式为卷积编码和QAM调制；
每个子频带的数据编码调制方式的参数不同，包括：
每个子频带的卷积编码的编码效率不同，QAM调制的阶数不同。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个子频带的加扰交织方式不同，包括：
每个子频带的数据加扰方式不同，和/或数据交织方式不同。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，整个信号频带划分成至少两个子频带，包括：
整个信号频带均等地划分成至少两个子频带；或者，整个信号频带不均等地划分成至少两个子频带。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，整个信号频带划分成至少两个子频带的划分依据是整个信号频带的信号质量分布状况和/或数据可靠性的需求情况。
7.一种物理帧生成装置，应用于OFDM体制的高速工业控制总线通信系统中，其特征在于，包括：
数据分配模块，用于获取待发送的数据流，并将所述数据流中的数据分配至不同的子频带内；
编码调制模块，用于按照预设的各子频带的加扰交织信息以及编码调制信息，对所述数据流中的数据进行编码调制；
其中，整个信号频带划分成至少两个子频带，每个子频带的数据编码调制方式不同，每个子频带的加扰交织方式相同或不同；
依次获取待发送的与一个OFDM符号对应的数据流中的各个待处理数据，在根据与各个所述待处理数据对应的目标子载波关联的数据加扰方式对所述待处理数据进行加扰后，根据与各个所述待处理数据对应的所述目标子载波关联的数据编码方式，对各个加扰数据进行编码，得到各个编码数据；所述待处理数据的比特数与对应的所述目标子载波的载波调制方式匹配；
根据对应的各个所述目标子载波关联的数据交织方式对各个编码数据进行交织处理，并通过对应的各个所述目标子载波关联的载波调制方式，将交织数据调制到对应的各个所述目标子载波上，得到与各个所述目标子载波对应的已调信号；
信号发送模块，用于在对所述数据流中的数据进行编码调制之后，得到与所述数据流的数据对应的已调信号；将所述已调信号按照数据流顺序组合后，进行傅里叶逆变换，形成OFDM符号后进行发送。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的方法。
9.一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-6中任一所述的方法。
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