徐元欣，男，博士，浙江大學副教授、碩士生導師。
基本介紹
- 中文名：徐元欣
- 學位/學歷：博士
- 職業：教師
- 專業方向：· 智慧型水下機器人· 數字通信系統· 水下通信組網及定位
- 職務：碩士生導師
- 職稱：副教授
- 任職院校：浙江大學
個人經歷,研究方向,主講課程,學術成果,在研項目,已結題項目,研究成果,發表論文,
個人經歷
1998年4月至今在浙大信電學院從事教學與科研工作
2003年3月獲浙大通信與信息系統專業博士學位
研究方向
· 智慧型水下機器人
· 數字通信系統
· 水下通信組網及定位
主講課程
數位電視專題（碩士研究生）
通信原理（普通高校本科生）
數位訊號處理（普通高校本科生）
學術成果
在研項目
電子貨架標籤系統的通信協定設計，橫向合作項目，主持
用於光伏系統的電力線載波通訊（PLC）項目，橫向合作項目，主持
GFJG-111412-E81806，國防項目，主持
水下移動水聲組網，國家重點研發專項“無人無纜潛水器組網作業技術與套用示範”子內容，負責
已結題項目
有線數位電視機頂盒及相關技術
信道編解碼器與數據機（VSB）專題
ATSC-8VSB數位電視接收晶片設計
有線數位電視信道接收晶片
基於IP技術的寬頻接入網系統的研究
數位電視OFDM傳輸技術開發
MDF遠程集中監測系統
數位電視信道接收晶片軟硬體協同平台開發
無線自組織網路中基於MAC層的交換技術和套用示範研究
IEEE1588網路時間同步算法的研究
水聲網路AUV技術服務
基於低壓電力線載波物聯網的堅強自組織網路及示範套用系統
深海移動平台與海底觀測網路非接觸接駁技術，國家863計畫，子課題負責人
物聯網中基於聲場傳播的室內定位技術及其套用示範，浙江省公益技術研究工業項目，主持
主從式AUV組網的寬容性三維協同導航研究，浙江省自然科學基金，主持
全海深多波束測深系統工程化研究及套用示範，國家科技支撐計畫，主持
研究成果
1. 水下機器人關鍵技術
水下自主機器人(AUV)作為一種探索和開發海洋的新興手段，被廣泛套用于軍事和民用海洋領域，走向智慧型化、協作組網已成為目前的研究熱點。課題組主要針對自主導航、三維控制、協同導航、組網立體觀測、自主智慧型回塢和平台實現等方面的關鍵技術展開相關研究。通過開展相關工作，我們在水下機器人方面的研究工作和成果已得到行業學者和專家的關注和認可，也在國際會議和期刊上發表了多篇具有影響力的論文。
（1）對“浙大海豚一號”AUV進行了改裝並加入通信模組，作為移動節點參加了863計畫“水聲通信網路節點及組網關鍵技術”課題的湖試，完成了水下移動節點和多個固定節點的組網通信任務並通過驗收。
（2）自主研製了“浙大海豚二號”AUV，經過了多次外場試驗，近幾年來進一步開展水下自主智慧型回塢的相關研究，機器人可以在水下自主回到接駁站進行水下能源補給和數據互動，大大提高了機器人的作業能力並顯著擴展了工作海域範圍，課題組於2017年在南海成功進行了海試，是迄今為止國內成功進行的工作海域最深、回塢成功次數最多的海上試驗，該項成果同時被評選為“浙江大學2017年度十大學術進展”。
（3）“浙大海豚三號”AUV已開發完成，正在開展前期試驗。
（4）課題組繼續開展面向移動平台的水下自主回塢對接的相關研究，主要包括水下圖像處理、機器學習、多種環境感知和信息融合等技術。
2018年5月“深海移動平台與海底觀測網非接觸接駁技術”研究成果入選“浙江大學2017年度十大學術進展”
2. 面向物聯網的室內定位技術
隨著物聯網套用的興起，室內定位技術的實用性和必要性已經日趨顯著，套用前景廣闊，但在室內環境下，常規室外定位使用的衛星信號由於無法穿透建築物而失去效用，同時利用移動基站進行定位的精度太低，無法滿足室內定位的需求，課題組開展了室內定位相關技術研究，相關成果已申請多項專利和形成論文進行了發表。
（1）開展了利用現有已大量布設的Wifi熱點來進行室內定位的技術研究，提出了基於接收信號強度的二次定位的方法，充分利用全網中已有節點的信息，對路徑傳播模型進行最佳化，減少定位過程對環境參數的依賴性，提高算法在多場景下的定位精度，並進行了實際場景測試驗證，定位精度能到幾米量級。
（2）以智慧型手機為移動平台，針對行人手持手機的套用場景，構建了聲信號與航位推算融合的室內定位系統。提出了一種自適應門限的兩步TOA估計方法實現高精度聲信號定位，融合智慧型手機IMU進行航位推算，採用粒子濾波進行融合，設計並搭建了以基站、手機客戶端及遠程服務端組成的室內定位系統，目前實驗的定位精度達幾十厘米。
3. 面向物聯網中的自組織網路的MAC和路由技術
自組織網路無需固定的基礎網路設施或中央系統的管理，由節點自動形成網路，是物聯網套用的典型網路形態。課題組針對自組織網路的MAC和路由技術展開了相關研究。
（1）由於無線自組織網路的動態拓撲、有限能源、可能存在的單向網路鏈路、有限頻寬等特點，承載多媒體業務對網路實時性的要求也越來越高，使得路由和交換成為自組織網路中一大難點，我們提出了一種基於MAC層的路由交換方法，為自組織網路建立快速的、低能耗的路由，相關成果已申請多項專利和形成論文進行了發表。
（2）電力線載波通信技術是物聯網四大支撐網路之一，課題組開展了基於低壓電力線載波物聯網的堅強自組織網路研究，著眼於網路堅強自愈和低時延，研究低壓電力線網路中多路徑域路由技術，實現了自組織網路節點間的可行性數據通信，關鍵成果已通過企業合作進行了成功推廣。
（3）對於水下無線感測器網路，由於水聲信道惡劣，一些已經成熟的陸上無線網路協定不能適用於水下環境，針對感測器網路實現一定規模的移動節點自組織通信方面也展開了一定的研究，提出了基於動態時分多址技術的MAC協定，在實現固定節點低功耗的同時滿足移動節點的高效動態接入水聲網路的需求，並採用NS2搭建了完整的仿真平台，仿真結果表明其在接入時間和能耗方面具有良好性能，目前正準備實際外場實驗階段。成果將套用到水下感測網路，以推動水下物聯網的發展。
4. SoC晶片設計
系統集成晶片(SoC)以電子系統的系統功能為出發點，把系統模型、處理機制、晶片結構、各層次電路直至器件的設計緊密結合起來在單片或若干晶片上完成整個系統的功能。面向系統級晶片的設計，課題組在算法分析、層次化結構設計、軟硬體協同設計方法、系統級低功耗設計、可測試性設計和系統在整個EDA設計流程中的驗證方法等方面展開了研究。
（1）成功研發了我國首片有線數位電視接收晶片並一次流片成功，在實際現場進行了系統套用的成功展示，經過版本升級，該晶片已經產業化。
（2）合作開發了電力載波通信SoC晶片，跳過MPW過程，一次NRE流片成功並直接進行量產。
（3）以FPGA作為實現平台，開發了多款通信接入網的整體解決方案，並都已產業化。
多次大規模晶片設計的流片經歷為課題組積累了較豐富的系統晶片設計和套用系統開發經驗，也在FPGA、嵌入式系統開發方面打下了堅實基礎。
發表論文
Yanbo Xiang, Shumin Chen, Jiaxiang Lin, Yuanlong Zhan, Guocan Fang, He Wang, Yuanxin Xu*, An underwater acoustic OFDM communication system based on cyclic shift keying and chirp spread spectrum,OCEANS’18 MTS/IEEE Charleston
Jie Zhou, Shumin Chen, Rui Yu, Daheng Zeng,Yuanxin Xu*,Sijie Zhang, A Modified Method for AUV Collaborative Navigation Based on Distance Measurement,OCEANS’18 MTS/IEEE Kobe / Techno-Ocean 2018.
Bo LI, Yuan-xin XU*, Shuang-shuang FAN, and Wen XU,Underwater Docking of an Under-actuated AUV: System Design and Control Implementation Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, Journal of Zhejiang University, Volume 19, Issue 8,2018.
Shuangshuang Fan, Chenzhan Liu, Bo Li, Yuanxin Xu* and Wen Xu, AUV docking based on USBL navigation and vision guidance 'Journal of Marine Science and Technology (JMST), 2019.
Shuangshuang Fan,Bo Li, Wen Xu,Yuanxin Xu, Impact of Current Disturbances on AUV Docking: Model-based Motion Prediction and Countering Approaches, IEEE Journal of Oceanic Engineering(JOE),Volume: 43, Issue:4, 2018.
