CN112543085B - 传输用子载波的选择方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种传输用子载波的选择方法、装置、设备及存储介质。该方法应用于挂接于高速工业控制总线上的设备中，包括：获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将所述M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，所述M大于1；根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带；使用所述目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输。本发明实施例的技术方案，提高了高速工业控制总线系统的传输容量，以及数据传输的稳定性。

Description

传输用子载波的选择方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及工业领域，尤其涉及一种传输用子载波的选择方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在工业领域，高速工业控制总线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控制总线进行通信，如传输控制信号，用于控制工业设备进行工业生产活动。
通常高速工业控制总线是指现场总线，其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，会浪费高速工业控制总线系统的系统能量，降低系统的传输容量。
发明内容
本发明实施例提供一种传输用子载波的选择方法、装置、设备及存储介质，以提高高速工业控制总线系统的传输容量，以及数据传输的稳定性。
第一方面，本发明实施例提供了一种传输用子载波的选择方法，应用于挂接于高速工业控制总线上的设备中，包括：
获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将所述M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，所述M大于1；
根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带；
使用所述目标子频带内包括的子载波以及基于2的反向快速傅里叶变换(InverseFast Fourier Transform，IFFT)算法，生成OFDM符号进行传输。
可选的，根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带，包括：
按照频率值递增的顺序对所述至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
可选的，根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带，包括：
按照信道质量递减的顺序对所述至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
可选的，根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带，包括：
按照信道质量递减的顺序对所述至少两个子频带进行排序，得到第一序列；
按照频率值递增的顺序对第一序列中信道质量相同的子频带进行排序，得到第二序列；
选择第二序列中前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
可选的，根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带，包括：
获取信道质量阈值；
从所述至少两个子频带中选择信道质量大于等于所述信道质量阈值的子频带作为目标子频带；
所述F为选出的目标子频带的个数。
第二方面，本发明实施例还提供了一种传输用子载波的选择装置，应用于挂接于高速工业控制总线上的设备中，包括：
子载波划分模块，用于获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将所述M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，所述M大于1；
目标子频带选择模块，用于根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带；
数据传输模块，用于使用所述目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输。
可选的，目标子频带选择模块，具体用于按照频率值递增的顺序对所述至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
可选的，目标子频带选择模块，具体用于按照信道质量递减的顺序对所述至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，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如本发明任意实施例提供的传输用子载波的选择方法。
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提供的传输用子载波的选择方法。
本发明实施例的技术方案，通过挂接在高速工业控制总线上的设备获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，根据各子频带的频率值，和/或与各子频带匹配的信道质量，在至少两个子频带内选择F个目标子频带，并使用目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输，解决了现有技术中基带传输无法满足高传输容量以及高传输稳定性的数据传输需求的问题，通过选择传输质量好的正交子载波进行工业数据传输，增加高速工业控制总线系统的传输容量，提高工业数据传输的稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种传输用子载波的选择方法的流程图；
图2a是本发明实施例二中的一种传输用子载波的选择方法的流程图；
图2b是本发明实施例二中的一种子频带划分示意图；
图2c是本发明实施例二中的一种传输用子频带的选择示意图；
图2d是本发明实施例二中的一种传输用子频带的选择示意图；
图2e是本发明实施例二中的一种数据传输的实现过程图；
图3是本发明实施例三中的一种传输用子载波的选择装置的结构示意图；
图4是本发明实施例四中的一种计算机设备的结构示意图。
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。
实施例一
图1是本发明实施例一中的一种传输用子载波的选择方法的流程图，本实施例可适用于挂接于高速工业控制总线上的任一设备选择用于传输的子载波的情况，该方法可以由传输用子载波的选择装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成在计算机设备中，例如，挂接在高速工业控制总线上的任一设备等。如图1所示，本实施例的方法具体包括：
步骤110、获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内。
本实施例中，M个有效子载波是利用正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，OFDM)技术，对挂接在高速工业控制总线上的本机设备的可用频带进行划分得到的，M大于1，各个子载波在频域内是正交的，抗干扰能力比较强，而且，每个子载波上可以使用不同的方式进行调制，实际上OFDM调制技术可以将本机设备的串行的高速数据信号转换成多个并行的低速子数据流，并调制到各个子载波上进行传输。由于各子载波间相互正交，因此各子载波传输的信号可以在接收端使用相干解调进行区分，从而减少子载波间的相互干扰。而且，由于每个子载波上传输的信号的带宽小于系统的相干带宽，因此每个子载波可以看作平坦衰落信道，避免码间干扰，可见，OFDM技术可以提高载波的频谱利用率和抗干扰能力，改进对多载波的调制。
OFDM符号是通过将数据信号调制到子载波上得到的，数据信号是指本机设备待发送的有效信号。OFDM符号中通常还包括传输双方都已知的导频信号，用于信道估计和时间同步，以便于接收方能够从接收到的信号中解调出本机设备发送的有效信号。
本实施例中，为了能够从本机设备的可用频带中选择传输质量较好的部分频带进行数据传输，使剩余的传输质量较差的部分频带不进行数据传输，需要先对可用频带进行划分，即对M个有效子载波进行划分，得到多个子频带，从所有子频带中选择部分子频带进行数据传输。具体的，本机设备在获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波后，将M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，其中，每个子频带包括至少一个子载波，各个子频带中包括的子载波数目可以相同，也可以不同，各子频带内包括的子载波数目可以灵活设置。
示例性的，本机设备获取到10个有效子载波，按照频率大小顺序对10个有效子载波进行排序后，将每个子载波依次编号为0～9，然后按顺序将10个子载波分成3个子频带，例如，子频带1包括子载波0-2，子频带2包括子载波3-6，子频带3包括子载波7-10。
本实施例中，通过将多个有效子载波划分为多个子频带，减少了传输用子载波的选择复杂度，并且，每个子频带中包括的子载波数目可以根据需求进行修改，增加了选择传输用子载波的灵活性，进而实现了挂接与高速工业控制总线上的设备的传输带宽的灵活设置。
步骤120、根据各子频带的频率值，和/或与各子频带匹配的信道质量，在至少两个子频带内选择F个目标子频带。
本实施例中，可以从子频带的频率值和信道质量这两个角度考虑来选择传输用子载波，即选择目标子频带，以提高信号的传输质量。从子频带频率值的角度，考虑到通常情况下，频率较低的子频带的传输性能要优于频率较高的子频带，可以选择频率较高的子频带作为目标子频带。
可选的，根据各子频带的频率值，和/或与各子频带匹配的信道质量，在至少两个子频带内选择F个目标子频带，可以包括：按照频率值递增的顺序对至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；其中，F为可配置的系统参数，其可以是1,2或者是其它预先设置的数值，可以根据需求对F进行修改。
从与各子频带匹配的信道质量的角度，由于信道质量可以反映发送信号在频带上传输的衰减程度，并且信道质量越高，发送信号在对应频带上传输的衰减越小，即该频带的传输质量越好，信道质量越低，发送信号在对应频带上传输的衰减越大，即该频带的传输质量越差，因此，可以根据与各子频带匹配的信道质量，在至少两个子频带内选择F个目标子频带。
可选的，根据各子频带的频率值，和/或与各子频带匹配的信道质量，在至少两个子频带内选择F个目标子频带，包括：按照信道质量递减的顺序对至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；其中，F为可配置的系统参数，其可以是1,2或者是其它预先设置的数值，可以根据需求对F进行修改。
由于不同子频带的信道质量可能相同，而频率值必然不同，又考虑到频率较低的子频带的传输性能通常会优于频率较高的子频带，因此，当按照信道质量对至少两个子频带进行排序后，为了更加准确的选择传输质量更好的子频带，可以对信道质量相同的子频带按照频率值大小再次排序。
可选的，根据各子频带的频率值，和/或与各子频带匹配的信道质量，在至少两个子频带内选择F个目标子频带，包括：按照信道质量递减的顺序对至少两个子频带进行排序，得到第一序列；按照频率值递增的顺序对第一序列中信道质量相同的子频带进行排序，得到第二序列；选择第二序列中前F个子频带作为目标子频带；其中，F为可配置的系统参数，其可以是1,2或者是其它预先设置的数值，可以根据需求对F进行修改。
本实施例中，还可以设置信道质量的最低门限值，即信道质量阈值，将信道质量低于信道质量阈值的所有子频带都认为信号传输质量不佳，不能传输数据，将信道质量高于信道质量阈值的子频带当作适合传输数据的子频带。
可选的，根据各子频带的频率值，和/或与各子频带匹配的信道质量，在至少两个子频带内选择F个目标子频带，包括：获取信道质量阈值；从至少两个子频带中选择信道质量大于等于信道质量阈值的子频带作为目标子频带；F为选出的目标子频带的个数。
示例性的，假设一共有3个子频带，子频带1包括子载波0-2，子频带2包括子载波3-6，子频带3包括子载波7-10，F为系统参数，配置2。假设3个子频带的信道质量已知，且子频带1的信道质量为3dB，子频带2的信道质量为2.5dB，子频带3的信道质量为3.5dB，则按照信道质量递减的顺序对3个子频带进行排序，得到序列子频带3、子频带1、子频带2，按照频率值递增的顺序对3个子频带进行排序，得到序列子频带1、子频带2、子频带3。此时，若从频率值的角度选择目标子频带，则子频带1和子频带2会被选为目标子频带，若从信道质量的角度选择目标子频带，则子频带3和子频带1会被选为目标子频带，若根据信道质量阈值选择目标子频带，且信道质量阈值为3.2dB，则子频带3会被选为目标子频带。
步骤130、使用目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输。
本实施例中，在确定用于传输的目标子频带后，将本机设备待传输的数据信号调制到目标子频带内包括的子载波上，生成相应的OFDM符号，并发送至高速工业控制总线。
需要说明的是，本机设备在将数据信号调制到目标子频带内包括的子载波上，生成已调信号后，可以对已调信号进行进一步加工处理，例如IFFT变换、并串转换、添加循环前缀和/或保护间隔等，形成最终要传输的OFDM符号，发送至高速工业控制总线上，以使挂接于高速工业控制总线上的接收设备接收该OFDM符号，并对应的滤掉循环前缀和/或保护间隔等，进行串并转换、快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)以及并串转换等操作，得到已调信号，通过对已调信号进行相关解调，提取出有效的数据信号。此外，还可以对已调信号进行其他处理，本发明实施例不作具体限制。
本发明实施例中，当本机设备要对已调信号进行IFFT变换和FFT变换时，考虑到常用的N点的IFFT算法，需要实施N^2次复数乘法，运算复杂度较高，因此，采用基于2的IFFT算法，仅需实施(N/2)log2N次复数乘法即可实现IFFT变换，可以显著降低运算复杂度。
本发明实施例的技术方案，通过挂接在高速工业控制总线上的设备获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，根据各子频带的频率值，和/或与各子频带匹配的信道质量，在至少两个子频带内选择F个目标子频带，并使用目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输，解决了现有技术中基带传输无法满足高传输容量以及高传输稳定性的数据传输需求的问题，通过选择传输质量好的正交子载波进行工业数据传输，增加高速工业控制总线系统的传输容量，提高工业数据传输的稳定性。
实施例二
图2a是本发明实施例二中的一种传输用子载波的选择方法的流程图，本实施例可以与上述实施例中各个可选方案结合。如图2a所示，该方法包括：
步骤210、获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内。
如图2b所示，假设本机设备的可用频带中总共包括M个子载波，M大于1，为了便于进行传输用子载波的选择，将M个子载波分成N个子频带，N大于等于2，每个子频带中包括的子载波数目可以相同，也可以不同，将第i个子频带中包括的子载波数目设置为Ki，则Ki≥1，按照由低频到高频的顺序，将各个子频带依次编号依次为0～N-1。
步骤220、利用导频信号估计各子频带的信道质量。
在选择传输用子载波之前，可以根据导频信号对各子频带进行信道质量估计。其中，导频信号是发送方和接收方都已知的信号，接收方可以根据已知的导频信号以及导频信号的接收信号对传输导频信号的子频带的信道质量进行估计，实际是基于已知频点、相位和幅度的参考向量的接收结果，估算子频带对不同频点的衰落响应。
步骤230、根据各子频带的频率值，和/或与各子频带匹配的信道质量，在至少两个子频带内选择F个目标子频带。
本实施例中，从子频带的频率值和信道质量两个角度进行考虑，可以选择信道质量较高的F个目标子频带，或者频率值较低的F个目标子频带。
示例性的，假设F取值为3，如图2c所示，按照频率值递增的顺序对N个子频带进行排序后，选择排序前3的子频带K0、K1和K2作为目标子频带；或者，如图2d所示，按照信道质量递减的顺序对N个子频带进行排序后，选择排序前3的子频带K0、K2和KN-3作为目标子频带。
步骤240、使用目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输。
本实施例中，如图2e所示，本机设备将待传输的数据信号调制到目标子频带内包括的子载波上，生成已调信号之后，对已调信号进行串并转换，得到多个并行已调子信号，然后使用基于2的IFFT算法，分别对各已调子信号进行IFFT变换，得到对应的时域子信号。由于已调子信号是一个频域序列，其中包括的数据表示在对应采样频率上的采样值，根据奈奎斯特采样定理，如果已调子信号的带宽为f1，为了准确地将已调子信号转换为时域子信号，采样速率至少需要是2f1，因此，在进行IFFT变换时，需要在已调子信号的前端至少插入与参与计算的数据同等数量的0，以提高采样速率，准确利用时域子信号表达已调子信号。
可选的，在进行IFFT变换之后，还可以对多个时域子信号进行并串转换，以将多个时域子信号合并成一个OFDM符号。
可选的，在进行并串转换之后，还可以在OFDM符号中加入循环前缀。为了消除符号间的干扰，每个OFDM符号之前需要留出一段保护间隔，保护间隔的时间需要大于时延扩展的时间，以使前一个OFDM符号的多个时延信号可以完全被保护间隔吸收，循环前缀是将OFDM符号尾部的一段信号插入到OFDM符号的保护间隔中，以避免符号间干扰。
本发明实施例的技术方案，通过挂接在高速工业控制总线上的设备获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，根据各子频带的频率值，和/或与各子频带匹配的信道质量，在至少两个子频带内选择F个目标子频带，并使用目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输，解决了现有技术中基带传输无法满足高传输容量以及高传输稳定性的数据传输需求的问题，通过选择传输质量好的正交子载波进行工业数据传输，增加高速工业控制总线系统的传输容量，提高工业数据传输的稳定性。
在上述实施例的基础上，提供一个应用于工业高速控制总线通信的优化实施例进一步说明。本实施例的相关参数如下：采样率fs＝100MHz，IFFT点数为4096，子载波间隔Δf＝100MHz/4096＝24.414KHz，一个OFDM符号的子载波数M＝1280，循环前缀的长度为2048点，下边带距离基带的最小距离u＝64个子载波，将M个子载波按照频率顺序平均分成两个子频带，上子频带和下子频带，使用下子频带进行数据传输，上子频带不进行数据传输。
具体的实施步骤如下：
第1步：通过对本机设备的待发送数据进行映射和串并转换，得到各已调子信号X[k](k＝0,1,…,639)。
第2步：将各已调子信号X[0]～X[639]作为下边带数据。
第3步：对数组中的元素x[0]～x[4095]进行清0，并将数据X[0]～X[639]放入数组元素x[64]～x[703]中，以实现对已调信号进行补0。
第4步：对x[0]～x[4095]的数据进行IFFT变换，并取实部，得到OFDM符号对应的时域信号y[0]～y[4095]。
第5步：取时域信号尾部的数据y[2048]～y[4095]作为循环前缀，和时域信号y[0]～y[4095]形成最终发送的OFDM符号Y[0]～Y[6143]，并发送至高速工业控制总线。
实施例三
图3是本发明实施例三中的一种传输用子载波的选择装置的结构示意图，实施例三是实现本发明上述实施例提供的传输用子载波的选择方法的相应装置，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，并一般可集成在计算机设备中，例如，挂接在高速工业控制总线上的任一计算机设备等。本实施例的装置可以包括：
子载波划分模块310，用于获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将所述M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，所述M大于1；
目标子频带选择模块320，用于根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带；
数据传输模块330，用于使用目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输。
本发明实施例的技术方案，通过挂接在高速工业控制总线上的设备获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，根据各子频带的频率值，和/或与各子频带匹配的信道质量，在至少两个子频带内选择F个目标子频带，并使用目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输，解决了现有技术中基带传输无法满足高传输容量以及高传输稳定性的数据传输需求的问题，通过选择传输质量好的正交子载波进行工业数据传输，增加高速工业控制总线系统的传输容量，提高工业数据传输的稳定性。
进一步的，目标子频带选择模块320，具体用于：按照频率值递增的顺序对所述至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；所述F为可配置的系统参数。
进一步的，目标子频带选择模块320，具体用于：按照信道质量递减的顺序对所述至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；所述F为可配置的系统参数。
进一步的，目标子频带选择模块320，具体用于：按照信道质量递减的顺序对所述至少两个子频带进行排序，得到第一序列；
按照频率值递增的顺序对第一序列中信道质量相同的子频带进行排序，得到第二序列；
选择第二序列中前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
进一步的，目标子频带选择模块320，具体用于：获取信道质量阈值；
从所述至少两个子频带中选择信道质量大于等于所述信道质量阈值的子频带作为目标子频带；
所述F为选出的目标子频带的个数。
本发明实施例所提供的传输用子载波的选择装置可执行本发明任意实施例所提供的传输用子载波的选择方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图4为本发明实施例四中的一种计算机设备的结构示意图。图4示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图4显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图4所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。计算机设备12可以是挂接在高速工业控制总线上的设备。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture，ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture，MCA)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图4未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图4中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)，数字视盘(Digital Video Disc-Read Only Memory，DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。系统存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如系统存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(Input/Output，I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local AreaNetwork，LAN)，广域网(Wide Area Network，WAN)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图4中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、(Redundant Arrays of Inexpensive Disks，RAID)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明任意实施例所提供的一种传输用子频带的选择方法。
即实现一种传输用子载波的选择方法，应用于挂接于高速工业控制总线上的设备中，包括：
获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将所述M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，所述M大于1；
根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带；
使用所述目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输。
实施例五
本发明实施例五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如本申请所有发明实施例提供的传输用子频带的选择方法，一种传输用子载波的选择方法，应用于挂接于高速工业控制总线上的设备中，包括：
获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将所述M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，所述M大于1；
根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带；
使用所述目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、RAM、只读存储器(Read OnlyMemory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式CD-ROM、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、无线电频率(RadioFrequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括LAN或WAN——连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
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)

1.一种传输用子载波的选择方法，其特征在于，应用于挂接于高速工业控制总线上的设备中，包括：
获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将所述M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，所述M大于1；
根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带；
使用所述目标子频带内包括的子载波以及基于2的反向快速傅里叶变换IFFT算法，生成OFDM符号进行传输；
所述至少两个子频带中的每个子频带包括的有效子载波的数目相同或者不同，各子频带内包括的子载波数目为可设置的参数；
所述根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带，包括：
按照信道质量递减的顺序对所述至少两个子频带进行排序，得到第一序列；
按照频率值递增的顺序对第一序列中信道质量相同的子频带进行排序，得到第二序列；
选择第二序列中前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带，包括：
按照频率值递增的顺序对所述至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带，包括：
按照信道质量递减的顺序对所述至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带，包括：
获取信道质量阈值；
从所述至少两个子频带中选择信道质量大于等于所述信道质量阈值的子频带作为目标子频带；
所述F为选出的目标子频带的个数。
5.一种传输用子载波的选择装置，其特征在于，应用于挂接于高速工业控制总线上的设备中，包括：
子载波划分模块，用于获取用于生成OFDM符号的M个有效子载波，并将所述M个有效子载波按照频率大小顺序划分到至少两个子频带内，所述M大于1；
目标子频带选择模块，用于根据各所述子频带的频率值，和/或与各所述子频带匹配的信道质量，在所述至少两个子频带内选择F个目标子频带；
数据传输模块，用于使用所述目标子频带内包括的子载波以及基于2的IFFT算法，生成OFDM符号进行传输；
所述至少两个子频带中的每个子频带包括的有效子载波的数目相同或者不同，各子频带内包括的子载波数目为可设置的参数；
所述目标子频带选择模块，具体用于：按照信道质量递减的顺序对所述至少两个子频带进行排序，得到第一序列；
按照频率值递增的顺序对第一序列中信道质量相同的子频带进行排序，得到第二序列；
选择第二序列中前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：
目标子频带选择模块，具体用于按照频率值递增的顺序对所述至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：
目标子频带选择模块，具体用于按照信道质量递减的顺序对所述至少两个子频带进行排序，并选择前F个子频带作为目标子频带；
所述F为可配置的系统参数。
8.一种计算机设备，其特征在于，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如权利要求1-4中任一所述的传输用子载波的选择方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一所述的传输用子载波的选择方法。
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