ÉCOLE POLYTECHNIQUE
DE MONTRÉAL
GROUPE DE RECHERCHE EN
MICROÉLECTRONIQUE
RAPPORT ANNUEL
2001 - 2002
DÉCEMBRE 2002
Liste des chercheurs post doctoraux et autres
professionnels
PROGRAMME DE RECHERCHE EN VLSI
Activités des membres réguliers
Activités du professeur Savaria
Activités du professeur Brault
Activités du professeur Khouas
Activités du professeur Maciejko
Activités du professeur Martel
ÉTUDIANTS AUX CYCLES SUPÉRIEURS
Titres des projets et diplômes en cours de
chaque étudiant
Description détaillée des projets d'étudiants
Subventions, contrats et conventions de
recherche individuelles
Subventions, contrats et conventions de
recherche de groupe
ÉQUIPEMENT PRÊTÉ PAR LA SCM (WWW.CMC.CA) AU
GRM ET À LA POLYTECHNIQUE.
ÉQUIPEMENT APPARTENANT AU GROUPE
(www.GRM.polymtl.ca)
Articles de revues acceptés pour publication
Articles de revues publiés de septembre 2001
à août 2002
Articles de revues publiés de septembre 2000
à août 2001
Articles de conférence de septembre 2001 à
août 2002
Articles de conférence de septembre 2000 à
août 2001
Nous désirons remercier tous les membres du GRM (Groupe de Recherche en Microélectronique) professeurs et étudiants pour l’effort et l’attention qu’ils ont accordés afin de compléter leurs parties du présent rapport. Nos remerciements s’adressent aussi à madame Ghyslaine Éthier Carrier pour son excellent travail de secrétariat afin de produire ce rapport et à Réjean Lepage pour sa collaboration à sa diffusion sur le WEB. Soulignons aussi la contribution financière de la direction des études supérieures et de la recherche.
Le Groupe de
Recherche en Microélectronique (GRM) de l’École Polytechnique de Montréal a
poursuivi sa progression sur plusieurs
fronts. Le présent document décrit ses
objectifs, la composition du groupe, les subventions et contrats obtenus, les
équipements et outils qu’il possède et les publications et principales
réalisations récentes. Pendant l’année
2001 – 2002, 88 étudiants inscrits à la maîtrise ou au doctorat, professionnels
et techniciens ont participé aux travaux de recherche du groupe, sous la
direction de différents professeurs du GRM et en collaboration avec des
collègues des milieux universitaire et industriel. Les membres du groupe ont connu des succès
importants aux programmes de subvention du Conseil de Recherche en Sciences
Naturelles et en Génie du Canada (CRSNG) et auprès du Fonds Québécois de la
recherche sur la nature et les technologies
(NATEQ), ainsi qu’au programme de prêt d’équipement de la Société
Canadienne de Microélectronique. Ils ont participé à trois projets réalisés
dans le cadre de Micronet, le centre d’excellence en Microélectronique. Citons aussi les projets réalisés avec des
partenaires industriels, Gennum, Hyperchip, LTRIM, PMC-Sierra. Victhom ainsi
que ceux réalisés pour le Ministère de la Défense. Le groupe vise un équilibre
entre les recherches orientées et les recherches académiques, les premières
influençant grandement les orientations développées dans les dernières. Nous croyons fermement qu’il s’agit là d’un
gage de pertinence et de qualité des travaux et des orientations prises par le
groupe.
L’année 2001 – 2002 a été
marquée par plusieurs faits saillants, notamment les collaborations entre les
membres du GRM et des chercheurs d’autres groupes et centres de recherche. Soulignons à titre d’exemple la collaboration
entre les professeurs Savaria et Thibeault de l’École de Technologie Supérieure
(Méthode de test et conception de systèmes WSI); Savaria, Bois et Aboulhamid de
l’Université de Montréal (vérification); Savaria et Wang de Concordia
(conception d’un circuit tolérant aux pannes et conception d’un convertisseur
A/D virgule flottante), Savaria et Lakhsasi de l’UQAH (modélisation thermique);
Savaria et Meunier (technologie de calibration par laser de circuits
analogiques) Savaria, Badia, (Université de Montréal) Desjardins et Rochefort
(nanoélectronique). Sawan et Boukadoum
de l'UQAM (circuits à ultrasons), Sawan et Roberts de McGill (convertisseurs
rapides), Sawan et El-Gamal (circuits à fréquences radio). De plus, R. Maciejko travaille sur la
modélisation et la caractérisation des lasers à semi-conducteurs avec R.
Leonelli, Université de Montréal, sur l’étude de la Photoluminescence de mono
structures avec D. Morris, Université de Sherbrooke et de la Photoluminescence
résolue en temps et échantillonnage électro-optique. Notons la collaboration avec plusieurs
membres du centre PolyGrames, notamment les professeurs Savaria et Laurin
(interconnexions de circuits VLSI à très haute vitesse), Sawan et Ghannouchi
(Applications des circuits DSPs en micro-ondes), Sawan et Meunier
(microélectrodes). Ajoutons que sur le plan de la mise en œuvre de dispositifs
microélectroniques médicaux, le professeur Sawan collabore avec le Dr M.
Elhilali de l’Université McGill (implant urinaire),le Dr F. Bellemare de
l’Université de Montréal (cathéter oephagien), le Dr D. Guitton de l’Université
McGill (implant visuel cortical) et le Dr J. Faubert de l’École d’optométrie de
l’Université de Montréal (capteurs optiques).
Tel que défini par ses statuts, le Groupe de Recherche en Microélectronique a pour objectif général de «promouvoir et regrouper les activités de recherche en Microélectronique à l’École Polytechnique de Montréal».
Plus spécifiquement, le Groupe de Recherche en Microélectronique poursuit les objectifs suivants :
· Regrouper dans une entité visible et identifier les chercheurs qui œuvrent dans des secteurs reliés à la Microélectronique;
· Offrir aux chercheurs en Microélectronique un lieu de communication et d’échange en vue de promouvoir et de faciliter la collaboration et le travail en équipe;
· Assurer le bon fonctionnement des laboratoires du GRM;
· Faciliter l’accès à la technologie Microélectronique aux autres chercheurs de l’École et de l’extérieur de l’École susceptible d’en profiter.
Ces objectifs n’ont pas été modifiés depuis la constitution officielle du groupe.
Le Groupe de Recherche en Microélectronique relève du directeur du département de génie électrique et se compose des membres réguliers, membres associés et d’autres professionnels et chercheurs:
·
Dr Yvon
Savaria: professeur titulaire au département de génie électrique, titulaire
d’une chaire de recherche du Canada en Conception de systèmes
microélectroniques intégrés, directeur du Groupe de Recherche en
Microélectronique, responsable administratif du laboratoire de VLSI. Il s’intéresse à la méthodologie du design
des systèmes intégrés, aux problèmes de tolérance aux pannes et de testabilité,
à la conception et la vérification des systèmes sur puce (SOC), à la conception
des circuits numériques, analogiques et mixtes et aux applications de ces
technologies.
·
Dr Yves
Audet : professeur adjoint au
département de génie électrique, ses travaux de recherche portent sur les
circuits intégrés analogiques, les capteurs d’images CMOS et les
interconnections photoniques pour système VLSI.
·
Dr Guy
Bois: professeur agrégé au département de génie informatique qui
s’intéresse à la conception des systèmes embarqués, plus particulièrement à
leurs spécification, modélisation, partitionnement logiciel/matériel, synthèse,
vérification fonctionnelle et prototypage.
·
Dr
Jean-Jules Brault : professeur au département de génie électrique
qui s’intéresse à
·
Dr
François Raymond Boyer : professeur adjoint au département de génie
informatique qui s’intéresse aux
architectures et méthodes de conception des circuits VLSI. Il s’intéresse notamment à l’optimisation des
systèmes exploitant des horloges multiphase.
·
Dr Abdelhakim Khouas: professeur
adjoint au département de génie électrique dont les domaines de recherche
portent sur le test et la conception en vue du test (chemin de SCAN, BIST,
JTAG) des circuits intégrés numériques, analogiques et mixtes, le développement
d’outils de CAO pour la microélectronique, le prototypage de systèmes
numériques et la synthèse sur FPGA.
·
Dr
Sylvain Martel : professeur
adjoint au département de génie informatique dont le domaine de recherche est
principalement la conception de micro et nano systèmes électromécaniques
incluant la nanorobotique pour les applications au niveau moléculaire et
atomique en touchant plusieurs aspects comme l’instrumentation, l’électronique,
les ordinateurs et ainsi que les systèmes reconfigurables. En nanorobotique, nous exploitons les
découvertes fondamentales en nano sciences par la conception de nanorobots
capable de travailler au niveau du nanomètre pour créer de nouveaux systèmes,
produits et applications.
·
Dr
Mohamad Sawan: professeur titulaire
au département de génie électrique et détenteur d’une chaire de recherche du Canada sur les dispositifs
médicaux intelligents, qui s’intéresse à la conception et la réalisation de
circuits mixtes (numériques, analogiques, optiques et RF) et à leurs
applications dans les domaines industriel (communication sans fil) et
biomédical, (stimulateurs et capteurs sensoriels)
·
Dr David
Haccoun: professeur titulaire au département de génie électrique qui dirige
des projets de recherche sur la méthodologie de conception de codeurs-décodeurs
complexes, y compris l’impact de l’intégration en VLSI. Il collabore avec MM Savaria et Sawan sur
l’implantation de codeurs-décodeurs.
·
Dr Romain Maciejko: professeur
titulaire au département de génie physique, dont le domaine de recherche porte
sur l’étude et la réalisation de dispositifs optoélectroniques intégrés.
·
Dr Michel
Meunier: professeur titulaire au département de génie physique et titulaire
d’une chaire de recherche du Canada en
micro-ingénierie et nano-ingénierie des matériaux par laser. Il effectue des projets de recherche sur les
procédés pour la microélectronique, plus spécifiquement sur l’utilisation de
lasers dans la fabrication de couches minces et la modification de
matériaux. Il collabore avec Yvon
Savaria sur la restructuration et la calibration par laser pour la
microélectronique et avec Mohamad Sawan sur les micro-électrodes.
·
M.
Ali Awada postdoctoral
· M. Marc Belleau associé de recherche
· M. Aissa Boudjella associé de recherche
· M. Stéphane Boyer associé de recherche
De plus, les personnes suivantes collaborent aux travaux du groupe à divers titres:
· M. Jean Bouchard: technicien du laboratoire VLSI.
· M. Réjean Lepage: technicien du laboratoire GRM.
· M. Alexander Vesey technicien du laboratoire GRM
Ces personnes forment le Groupe de Recherche en Microélectronique de l'École Polytechnique, dont la reconnaissance officielle par l’École démontre la priorité que celle-ci accorde au domaine de la Microélectronique.
Les programmes de recherche et de formation de chercheurs en VLSI de l’École Polytechnique recouvrent les sous secteurs suivants;
· La technologie VLSI en elle-même, y compris les problèmes de test et de tolérance aux pannes et aux défectuosités;
· Les applications, surtout en télécommunications, en traitement des signaux et des images, en algorithmes et architectures parallèles, et en biomédical par la réalisation de micro stimulateurs implantables;
· Les logiciels de synthèse, et de conception et de test assistés par ordinateur;
· Les dispositifs électroniques et électro-optiques, ainsi que les technologies de fabrication.
La description détaillée de notre programme de recherche débute sur une synthèse par chaque membre de ses activités au sein du GRM.
Il conduit des recherches selon deux grands axes: l’élaboration de méthodes de conception et l’utilisation des technologies microélectroniques dans des applications spécifiques. Le premier axe englobe des travaux sur les méthodes de conception de circuits à haute vitesse, de circuits de synthèse d’horloge, la conception de circuits analogiques précis, les plate formes SOC et la vérification des systèmes électroniques. Il englobe aussi les techniques d’autotest et de tolérance aux pannes et aux défectuosités. Le second axe couvre des thèmes divers comme la conception d’un estimateur de fréquence, la conception de systèmes de radio configurable, la conception de décodeurs convolutionnels systèmes de vision 3D, la conception d’une plate-forme SOC pour la réalisation de processeurs réseau et de systèmes de traitement vidéo, la réalisation de circuits de synthèse d’horloge, la conception de circuits analogiques précis et la mise en œuvre de processeurs spécialisés. Plusieurs de ces travaux sont réalisés en collaboration avec d’autres chercheurs. La suite reprend chacun de ces thèmes en élaborant brièvement.
Nos travaux sur les méthodes de conception explorent diverses architectures pour la synthèse d’horloge exploitant des accumulateurs de phase qui commandent la sélection de phases dérivées d’une horloge de référence à l’aide de lignes à délais. Ils portent aussi sur l’exploration d’une nouvelle architecture de PLL qui découple les caractéristiques de capture et de maintien. Du côté des circuits analogiques précis, nous explorons les architectures des références de tension, celles des comparateurs de phase précis et sans zone morte de même que nous explorons les architectures de convertisseurs A/D applicables aux systèmes vidéo de haute performance. Nos recherches portent notamment sur la possibilité de calibrer ces circuits par la création locale de résistances de valeurs programmables.
Nous explorons la notion de plate-forme SOC comme façon de développer efficacement des circuits dérivés pour une classe d’application. Une telle plate-forme est composée de modules paramétrables, réutilisables et compatibles entre eux qui forment la base d’une architecture flexible pour la classe d’application ciblée.
En ce qui a trait aux méthodes de vérification, nous explorons le potentiel des langages de vérification (HVL) et des méthodes qui y sont associées. Nous avons expérimenté la méthode de création de banc d’essai suivant une approche de programmation par aspect et nous explorons la possibilité d’assister la création d’aspects couverture et de vérificateur d’assertion qui consomment beaucoup de temps dans la phase de vérification.
En ce qui a trait aux techniques de tolérance aux pannes, nous les explorons dans le cadre d’un projet qui vise à supporter la faisabilité d’une architecture de routeur intégré à l’échelle de la tranche.
Dans le cadre de cet axe, nous explorons un ensemble d’applications. Une des applications étudiée est l’estimation en temps réel de la fréquence d’un signal radar. Cette application permet d’explorer les méthodes de dimensionnement automatique des chemins de données.
Nous explorons les architectures possibles pour la mise en œuvre des systèmes de traitement vidéo et des convertisseurs de protocoles flexibles. L’intérêt de la flexibilité découle de la grande diversité des applications. Ce projet est un cadre concret pour appliquer et raffiner les notions de plate-forme SOC. Le projet intéresse la société Gennum.
Enfin, nous travaillons à la mise en œuvre de réducteur de bruit vidéo. Ce projet est quant à lui un véhicule pour explorer les techniques de conception pour la réutilisation systématique. Ce projet est suivi de près par la société Miranda.
Les activités du professeur Audet sont reliées aux capteurs photoniques, fabriqués en procédé CMOS, visant deux champs d’applications spécifiques soient : les capteur d’images intégrés et les détecteurs photoniques de haute performance pour système VLSI à interconnections optiques.
1.
Les capteurs d’images CMOS
Ce programme de recherche adresse la problématique de conception et de fabrication de capteurs d’images CMOS de grande surface, qui permettrait d’obtenir une caméra numérique de résolution spatiale comparable à celle d’une caméra avec pellicules chimiques photosensibles. On vise un capteur ayant une matrice de pixel de 36 x 24 mm de surface pour atteindre la compatibilité avec la gamme des lentilles développées pour la photographie SLR 35 mm.
Outre la réalisation d’un capteur d’images de grande surface, les techniques de conception de pixels redondants avec autocorrection développées sont aussi utiles à la réalisation de capteurs d’images employés dans des environnements hostiles comme l’espace, les mines, les réacteurs nucléaires, …etc., là où une caméra peut-être exposée à des radiations, des températures et des pressions extrêmes pouvant endommager le capteur. Ainsi, les propriétés d’autocorrection de l’architecture redondante permettront à la caméra de transmettre des images plus longtemps dans ces milieux hostiles où le remplacement et la réparation sont difficiles, voire impossibles.
2.
Les détecteurs photoniques
Ici on s’intéresse au développement de technique de propagation de signaux par modulation photonique, tant sur un même circuit intégré qu’entre puces d’un même système, de façon à éliminer les interconnections métalliques critiques qui limitent la performance des systèmes. Des taux de propagation supérieurs à 1 Gb/s sont visés.
Bien que la recherche sur les interconnections photoniques ait favorisé jusqu’à maintenant les dispositifs III-V pour la conversion de signaux électriques à signaux photoniques, la diminution constante de la taille des structures fabriquées sur technologie CMOS pourrait avantager les dispositifs photoniques au silicium notamment au niveau des photos détecteurs. Avec la diminution de la taille des structures, les capacités parasites des composants actifs diminuent également de sorte qu’un faisceau lumineux de moindre énergie est requis pour activer une cellule photo-détectrice au silicium et une réponse plus rapide peut être obtenue. Les avantages d’un photo détecteur au silicium pouvant être intégrés à même une puce VLSI sont considérables, même si les performances sont moindres qu’un photo-détecteur en technologie III-V. Citons entre autre la simplicité du procédé de fabrication CMOS comparé aux technologies hybrides III-V – CMOS et l’élimination des circuits liés à l’intégrité des signaux d’horloge en amplitude et en phase, tels que les répétiteurs et les circuits de verrouillage de phase (PLL). À l’heure actuelle, dû aux problèmes de délais associés aux interconnections métalliques, il est de plus en plus difficile d’assurer la synchronisation entre les différents modules d’un système VLSI, de sorte que les techniques de propagation de signaux asynchrones sont maintenant envisagées pour relier des modules sur une même puce, ajoutant à la complexité du système. Les interconnections photoniques assureront la performance des systèmes VLSI sans ajouter à leurs complexités.
Le professeur Bois conduit des recherches dans le domaine de la Microélectronique, principalement dans le domaine du co-design et de la co-synthèse conjointe logiciel/matériel pour systèmes embarqués.
De nos jours, les systèmes embarqués sont de plus en plus présents dans les produits industriels et commerciaux : contrôleur d’injection d’une voiture, robot industriel, téléphone cellulaire, etc. Afin de concevoir ces systèmes de plus en plus complexes, l’ingénieur doit avoir recours à l’utilisation conjointe de processeurs d’usage général, dont les performances atteignent aujourd’hui des niveaux très élevés, et de circuits spécialisés chargés de la réalisation de fonctions spécifiques. De plus, la concurrence sur les produits et les services, impose à tous, la sévère loi du time to market, qui impose de réduire fortement le temps alloué au développement. La situation de ces défis impose donc une approche d’ingénierie simultanée du logiciel et du matériel, nommé co-design.
Le professeur Bois travaille au développement de méthodes modernes de conception et de vérification conjointe logiciel/matériel. Plus particulièrement, ses travaux visent à solutionner trois problèmes importants:
Ø La description de systèmes à un niveau d’abstraction très élevé, afin de mieux gérer la croissance exponentielle de ces systèmes (qui double à tous les 18 mois).
Ø La réutilisation des composants logiciel et matériels (IP reusing) afin de réduire le temps alloué au développement.
Ø La vérification fonctionnelle des systèmes embarqués.
Des outils de co-design offrant des solutions importantes aux trois points sont actuellement développés par l’équipe de recherche (www.grm.polymtl.ca/circus) du professeur Bois. Plus précisément:
En 1), des outils permettent la spécification et la modélisation d’un système embarqué avec des langages niveau système (e.g. Syslib ou SystemC). En particulier, nous sommes à développer une plate-forme à haut niveau décrite en SystemC. Cette dernière permet la simulation et l’estimation de performance au niveau transactionnel de la spécification, afin de faciliter l’exploration architecturale, en particulier le partitionnement logiciel/matériel. Finalement, ces mêmes outils permettent également le raffinement graduel de la spécification afin d’implémenter le système.
En 2), notre effort de réutilisation se fait principalement au niveau des standards de bus. Nous travaillions actuellement à la conception d’un bus sur puce générique, paramétrisable, permettant plusieurs maîtres et plusieurs esclaves. Le protocole utilisé pour ce premier effort est l’AHB et AMBA. Nous étudions également les standards OCP et CoreConnect.
En 3), nous nous intéressons aux méthodes pour faire la vérification fonctionnelle des systèmes embarqués. Pour l’instant, nous travaillons davantage sur la vérification de la partie matérielle, mais nous souhaitons pouvoir bientôt inclure la partie logicielle. Plus précisément, nous travaillons aux problèmes d’assertions et de couverture de code à partir d’une description de très haut niveau.
Les principaux partenaires industriels qui collaborent à ces différents projets sont STMicroélectronique et PMC Sierra, alors qu’au niveau universitaire les principaux collaborateurs sont les professeurs Aboulhamid (DIRO de l’Université de Montréal, ainsi que Boyer et Savaria de l’École Polytechnique.
Le professeur Boyer conduit des recherches incluant les domaines de la microélectronique, de la compilation et du traitement de signal. Plus spécifiquement, il s’intéresse au design, à synthèse et à l’optimisation des systèmes conjoints logiciel/matériel dédiés, ainsi qu’au développement d’architectures prenant partie d’un nouveau type d’horloge.
L’horloge à période variable est un concept nouveau, découlant de ses recherches au doctorat, qui pourrait avoir une grande influence sur notre manière de voir les circuits synchrones par rapport aux circuits asynchrones ainsi qu’avoir des nouvelles applications. L’idée est de permettre de moduler la longueur des cycles d’horloges pour pouvoir suivre précisément un ordonnancement. Cet ordonnancement peut être fait à l’avance mais aussi à l’exécution, pour pouvoir traiter de manière optimale les expressions conditionnelles et pour pouvoir tenir compte de d’autres facteurs qui ne sont pas connus lors de la compilation (ou synthèse). À l’exception des circuits asynchrones, les circuits ont présentement une horloge fixe qui limite la possibilité d’ordonnancement. Pour obtenir le meilleur ordonnancement possible, il faut relâcher les contraintes de l’horloge et ce nouveau type d’horloge permet beaucoup plus de flexibilité.
La conception de systèmes dédiés demande à la fois de déterminer la structure matérielle et le logiciel devant s’exécuter sur ce matériel. Une approche conjointe logicielle/matérielle est nécessaire pour la conception et l’optimisation d’un tel système. Pour des systèmes dédiés, les outils doivent permettre la spécialisation (paramétrisation) des composantes. Puis la partie logicielle doit être compilée pour une architecture parallèle possiblement hétérogène (avec des processeurs de plusieurs types différents) et comportant des instructions spéciales. Ses recherches se situent sur différents plans, dont l’automatisation de la séparation logiciel/matériel, la compilation parallélisante pour un système hétérogène configurable, une diminution du temps associé à l’assemblage et test du système, pour un temps de mise en marché minimum.
Application au traitement audio :
Traitement de signal et isolation de la voix dans des prothèses auditives numériques
Le domaine de la prothèse auditive numérique est en expansion, dû au fait que la miniaturisation des processeurs le permet mais aussi au fait que la demande en prothèses auditives augmente (la population vieillit) et que les gens recherchent une qualité supérieure. Des études montrent que l’utilisation de plusieurs microphones est présentement la méthode qui a le plus de succès pour augmenter la discrimination des sons et améliore l’intelligibilité. Par contre, le traitement fait sur ces sources pourrait être amélioré. L’idée du traitement en étude est de faire une analyse de phase, en utilisant des FFT sur les différentes sources, pour réduire les bruits de l’environnement par rapport à la voix venant de l’avant. Le circuit complet de traitement, avec entrée analogique, traitement numérique et sortie analogique ainsi qu’une source électrique, doit être très petit et avoir une faible consommation d’énergie pour avoir une bonne autonomie. Pour ces raisons, un système sur puce («System on Chip» ou SoC) mixte numérique/analogique sera développé.
Les principaux partenaires qui collaborent sur ces recherches sont le professeur E.M. Aboulhamid (Diro, Université de Montréal), sur l’algorithme, la simulation et la vérification, le professeur Y. Savaria (génie électrique, École Polytechnique), sur le côté matériel, le professeur G. Bois (génie informatique, École Polytechnique), dont le domaine de recherche est la conception de systèmes embarqués (dédiés), le professeur A. Saucier (mathématiques, École Polytechnique), sur l’analyse et le traitement de signal.
Les partenaires industriels sont : STMicrelectronics (systèmes dédiés pour les traitements réseaux) et ACE (compilation reciblable).
Le professeur Brault dirige le LRN (Laboratoire de Réseaux Neuronaux). Ses recherches visent plus spécifiquement à appliquer les algorithmes d’apprentissage (AA) à des problèmes d’inférence sur des données expérimentales (relations non-linéaires, non-gaussiennes et non-stationnaires) en utilisant des machines (virtuelles ou physiques) partageant le plus possible les paradigmes fonctionnels des réseaux neuronaux RN (artificiels ou réels). D’une part, ce sont des approximateurs universels (en classification, régression ou fonction de densité), et d’autre part, vu l’homogénéité des traitements, ils peuvent être intégrés relativement aisément sur circuits électroniques.
Les principales difficultés que l’on rencontre dans le design de ces machines proviennent du fait qu’elle sont habituellement adaptés itérativement et que l’information est massivement distribuées dans les interconnexions du RN. Parmi ces difficultés, notons, quel type de neurones utilisés (déterministes ou stochastiques, modèle de McCulloch-Pitts ou Hodgkin-Huxley), combien de neurones (capacité adaptée), quel type d’interconnexions (avec ou sans récurrence), quel type d’interconnexions (avec ou sans récurrence), quel paradigme/loi d’apprentissage (supervisé ou non-correction d’erreurs, minimisation d’entropie, etc.), quelle fonction de coût minimisé, etc. Tous ces «hyperparamètres» doivent évidemment conduire à la conception d’une machine capable de bien généraliser (intrapoler ou extrapoler) à partir de nouvelles données (inconnues).
Les RN qui retiennent particulièrement notre attention sont les RN stochastiques causales (réseaux baye siens). Ce type de système comporte habituellement un très grand nombre de variables stochastiques et les techniques d’optimisation dites « optimales », comme le recuit simulé, sont souvent jugées inutilisables à cause des temps de calcul ou de la mémoire requise pour leur mise en œuvre. En effet, pour valider un réseau baye sien, on doit générer un très grand nombre de cas (vecteurs de tests) en fonction d’une distribution de probabilité multi variables. On se frappe alors au problème de la «malédiction de la dimensionnalité». Une modification possible est l’ajout d’aspects déterministes dans le processus d’optimisation conduisant par exemple au recuit déterministe RD (Deterministic Annealing). Cette technique est basée sur le regroupement (clustering) automatique d’un ensemble de vecteurs en sous-ensembles aussi homogènes que possible.
Concernant
les aspects électroniques de ces projets, nous étudions les différents aspects
du recuit déterministe (RD) afin de les appliquer en temps réel à l’aide de
circuits électroniques mixtes, de même que la conception de circuits
échantillonneurs en fonction d’une distribution de probabilité d’un espace
approximé par un ensemble fini de vecteurs obtenus préalablement par RD. Nous étudions la conception de circuits
analogiques pouvant effectuer le plus efficacement possible les opérations
mathématiques les plus fréquentes d’un RN classique. Nous modifions les circuits logiques
traditionnels pour les rendre probabilistiques.
Le professeur Brault collabore entre autres avec deux professeurs du GRM soit Mohamad Sawan (implant dans l’aire cortical de la vision : valider un modèle informatique de réseaux biologiquement réalistes) et Yvon Savaria (étudier une application possible de l’informatique quantique aux réseaux de neurones probabilistes).
Le professeur Khouas conduit des activités de recherche dans le domaine de la microélectronique, et principalement dans le domaine de la conception en vue du test « Design for Testability DFT » des circuits intégrés et des systèmes sur puce « System on Chip SOC » et dans le domaine des outils de CAO pour la conception, la vérification et le test des circuits intégrés.
La demande croissante de nouveaux produits électroniques de plus en plus petits, à bas prix et de faible consommation dans toutes les applications de l’électronique a stimulé la croissance rapide des systèmes intégrés sur puce « System on Chip Soc ». Les SOC intègrent des parties analogiques, numériques, mixtes (analogique-numérique), des mémoires et des microprocesseurs sur le même circuit intégré. Les technologies modernes de fabrication de circuits intégrés permettent cette intégration de plusieurs modules sur la même puce, ce qui permet d’avoir des circuits plus performants, plus rapides, plus petits et à faible coût. Par contre, à cause de cette intégration croissante, le test de ces SOC devient de plus en plus difficile et surtout de plus en plus coûteux, ce qui risque de ralentir leur croissance au cours des prochaines années.
L’objectif des
travaux de recherche du professeur Khouas est de développer de nouvelles
méthodes de test pour les SOC afin de maintenir un coût de test relativement
faible par rapport au coût de fabrication.
La voix la plus prometteuse pour réduire le coût de test est
l’utilisation des méthodes de conception en vue du test. Le but principal de ces méthodes DFT est de
rendre les circuits facilement testables en modifiant leur conception. Pour les SOC, l’augmentation de la surface
due au matériel ajouté (cellules et routage) et l’augmentation du temps
d’application des vecteurs de test sont les deux inconvénients majeurs des
méthodes de conception en vue du test existant.
Ses travaux de recherche visent à optimiser ces deux paramètres en
explorant les trois axes de recherche suivants :
Optimisation de la surface engendrée par les
mécanismes d’accès au test des modules internes «Test Access Mechanism TAM»; la
norme IEEE P1500 qui est en cours de développement permettra de normaliser et
donc de faciliter le test des SOC, mais elle engendrera des contraintes et des
coûts additionnels. Cette norme laisse
au concepteur du SOC le choix du mécanisme TAM et c’est précisément le TAM qui
représente la plus grande partie de la surface additionnelle.
Développement des méthodes de compression/décompression de vecteurs de test : ces techniques permettent de réduire le temps d’application des vecteurs de test et d’assouplir les exigences en terme de mémoire, de nombre de canaux et de vitesse sur les testeurs.
Développement
d’un outil d’aide au test pour les SOC: avec la complexité croissante des SOC
qui intègrent de plus en plus de modules, le choix des techniques de DFT
permettant d’optimiser la surface additionnelle et le temps d’application des
vecteurs de test en tenant compte de toutes les contraintes sur les différents
modules IP et sur le système est une tâche qui devient de plus en plus complexe
et pour laquelle des outils automatiques sont nécessaires. Notre but est d’élaborer un outil d’aide à
l’insertion et à l’optimisation des techniques de conception en vue du test
pour les SOC.
Le professeur Romain Maciejko dirige le laboratoire d’optoélectronique. Il est aussi de projet à l'Institut Canadien pour les Innovations en Photonique (Centre d'excellence). Il a à son actif une vingtaine d'années de recherche dans le domaine des fibres optiques et de l'optoélectronique, avec 6 années passées au Laboratoire de Technologie Avancée, BNR, Ottawa, dont 3 années comme manager au Département des Applications des Fibres Optiques. À l'École Polytechnique, il a mis sur pied le laboratoire d'Optoélectronique. Avec ses chercheurs et ses étudiants gradués, il poursuit ses recherches sur les lasers à semi-conducteurs, sur la modélisation numérique et la fabrication des dispositifs photoniques à semi-conducteurs, sur la modélisation numérique et la fabrication des dispositifs photoniques à semi-conducteurs, sur les phénomènes ultra-rapides en photonique, sur la photoluminescence résolue en temps en régime femto seconde, sur la modélisation du transport de la charge électrique dans les semi-conducteurs à l'aide de la méthode Monte Carlo et sur les commutateurs optoélectroniques à photoconduction. Sa recherche a deux volets: un côté théorique et un côté expérimental.
Le volet théorique comprend l'étude de la conception et de la performance de différents composants basés sur les hétéro structures à puits quantiques conventionnels ou contraints. Nous travaillons particulièrement à la simulation des lasers à puits quantiques multiples de type Fabry-Pérot et DFB ainsi que sur les amplificateurs optiques à semi-conducteurs. On a développé une banque de programmes: simulateurs laser pour l'industrie (NORTEL), un simulateur Monte Carlo à multi particules, la méthode de propagation des faisceaux (BPM), la simulation des guides optiques par la méthode des éléments finis, le calcul de bandes dans les semi-conducteurs à l'aide de l'hamiltonien de Kohn-Luttinger, la résolution de l'équation de Schrödinger pour les puits quantiques simultanément avec l'équation de Poisson et d'autres programmes de moindre importance.
Le volet expérimental comprend des activités de fabrication de composant et des activités de caractérisation. La fabrication se fait à partir de couches épitaxiées (nanostructures) obtenues d’autres laboratoires (NORTEL). La caractérisation comprend l’étude de la photoluminescence résolue en temps à l’aide d’un laser titane-saphir femto seconde construit par nous-mêmes. Nous avons étudié la réponse ultra-rapide des semi-conducteurs, notamment le transport de porteurs de charge. Nous avons fait des études à des températures cryogéniques et nous utilisons un système de comptage de photons ultrasensible pour la détection. Cette caractérisation nous permet d’étudier les processus sur des échelles de temps de l’ordre de 50 femto secondes. De plus, nous avons fabriqué un commutateur optoélectronique ultra-rapide utilisant la photoconduction activée par un laser d’impulsions ultra-brèves. Nous utilisons l’échantillonnage électro-optique pour caractériser des circuits in situ grâce à des effets photoréfractifs.
Depuis plusieurs années, nous avons eu des collaborations soutenues avec les laboratoires des Technologies Nortel à Ottawa, impliquant entre autre chose, l’embauche de plusieurs de nos étudiants de façon permanente et l’engagement d’un stagiaire pour 8 mois. On sait que ce laboratoire est un des chefs de file dans le domaine de la photonique au niveau mondial.
De plus, dans notre collaboration avec le Dr E Berolo du Centre de Recherche sur les Communications du Canada à Ottawa (CRC), nous avons identifié les amplificateurs optiques à semi-conducteurs (AOS) comme un dispositif-clé offrant beaucoup de possibilités pour les futurs systèmes, en particulier la conversion en longueur d'onde pour les systèmes DWDM; c'est ce dernier aspect qui a intéressé d'une façon toute particulière les laboratoires CRC.
Nous avons aussi eu un projet entre notre laboratoire et celui du professeur Claude Albert de Montpellier, subventionné par le programme France-Québec. Il y a eu plusieurs échanges de stages entre les deux laboratoires. De par le passé, nous avons eu des professeurs visiteurs, dont le professeur R. Chisleag de Bucarest et le professeur Pierre Tronc de L'ESPCI de Paris (là où les Currie ont découvert le radium). Ce dernier est venu nous visiter régulièrement, presque à chaque année, pour faire des études de luminescence sur des matériaux à puits quantiques. Une de ses étudiantes au doctorat est venue faire un stage de 3 mois au laboratoire d'optoélectronique. Ces travaux ont mené à 5 publications conjointes.
Les activités du professeur Martel se situent principalement dans la recherche et le développement de systèmes miniatures intelligents et plus particulièrement dans le domaine de la nanorobotique. L’objectif actuel consiste à développer des nanorobots avec une infrastructure conçue pour supporter une flotte d’une centaine de ces nanorobots capables d’opérer très rapidement et de façon autonome au niveau moléculaire et jusqu’au niveau des atomes.
Pour ce genre de projets, nous devons
développer plusieurs systèmes électroniques et microélectroniques spécialisés pour
supporter, contrôler et implanter plusieurs tâches complexes incluant par
exemple :
Système en temps réel et de très haute
performance de positionnement, de navigation et communication à infrarouge pour
plates-formes nanorobotique ;
Système de positionnement miniature de
résolution atomique basé sur les techniques de microscopie à effet
tunnel ;
Systèmes et instruments miniatures de
manipulation, mesure, synthèse et fabrication au niveau moléculaire ;
Système de contrôle embarqué pour
déplacement de nanorobots, etc.
Notre intérêt est donc le développement de
divers circuits miniatures (analogue et numérique) de haute performance en
utilisant diverses approches, techniques, outils de conception et systèmes de
vérification/validation surtout niveau système sur puces (SoC).
La miniaturisation, précision, vitesse et
le rendement en temps réel sont des aspects très importants et critiques dans
la plupart des systèmes électroniques développés pour ce genre de projet. Les systèmes à concevoir sont aussi
généralement très complexes et exigeants et font appel à plusieurs technologies
qui doivent être intégrées dans des systèmes micro-mécatroniques avec
instruments intégrés de très haute précision et opérant à de très grandes
vitesses.
Le professeur Sawan dirige une équipe de recherche ayant des activités qui se diversifient selon les grandes priorités suivantes: la conception, la réalisation et le test des circuits intégrés numériques, analogiques, mixtes et à fréquences radio; la conception des systèmes pour l'acquisition et le traitement de signal et d'image; la mise en œuvre de divers appareillages médicaux et plus particulièrement des microstimulateurs et capteurs sensoriels implantables et non-implantables et des systèmes optiques et ultrasoniques portables; l’assemblage (PCB, SMT.) et l’encapsulation de dispositifs électroniques; le prototypage rapide se servant de circuits intégrés programmables (CPLD, FPGA, FPMA, …) et de systèmes reconfigurables.
L'ensemble de ces priorités s'articule autour de deux objectifs essentiels soient la réalisation de modules et de systèmes complets servant à des applications industrielles variées tel que les télécommunications, et la mise en œuvre de dispositifs médicaux servant à la récupération des organes et/ou des fonctions chez les patients ayant perdu l'usage (ou n'ayant pas) de ces fonctions.
Pour répondre au besoin grandissant des applications en microélectronique nécessitant des systèmes miniatures, nos activités de recherche se trouvent orienter vers la conception et la réalisation des fonctions et systèmes analogiques, mixtes (analogique - numérique) et aux circuits et systèmes à fréquences radio. À titre d'exemple, nous nous intéressons aux trois catégories de convertisseurs analogique à numérique (ADC): rapide, à haute précision et à très basses alimentation et à consommation. Nous proposons des filtres reconfigurables et à bande passante élevée, des préamplificateurs à très faible niveau de bruit et à large bande passante, des amplificateurs variés programmables, des régulateurs de tension, des PLL (Phase-Looked Loop) à grande plage d'opération, des FLL (Frequency-Looked Loop) à réponse très rapide. Aussi, des nombreux autres circuits intégrés mixtes font l'objet de nos travaux de recherche dans le cadre des applications médicales : capteurs et microstimulateurs, conversion optique – électrique, ultrasons, microélectrodes techniques de mesures intégrés, etc. Ajoutons que nous menons des travaux dans le domaine de communications sans fil, plus spécifiquement nous travaillons à la mise au point de systèmes complets, soient des mélangeurs, des MODEM, des ADC des amplificateurs de puissance avec techniques de linéarisation dédiées, etc.
Les systèmes dédiés à des applications médicales doivent être performants, (dimensions réduites et à très basse consommation d'énergie) fiables et flexibles. La plupart de ces applications pluridisciplinaires regroupent l'ensemble des activités non seulement en microélectronique mais dans les différentes activités connexes en sciences et génie. Ceci implique des connaissances en physique, mécanique, chimie, biologie, biomatériaux, micromachinage, médecine, etc. Nous nous intéressons présentement à mettre en oeuvre un bon nombre de ces systèmes soient: un implant urinaire composé d'un capteur et d'un stimulateur servant à contrôler les deux fonctions de la vessie (rétention et incontinence); un implant visuel dédié à la création d'une vision acceptable chez les non-voyants; un système de stimulation dédié à la récupération de mouvements simples de bras paralysés; un dispositif capteur de signaux neuronaux dans le but de mesurer le volume d'urine dans la vessie et de commander le mouvement des membres artificiels remplaçant des membres amputés. Nous prévoyons apporter des solutions aux dysfonctions dans le domaine de la respiration (apnée) chez les nourrissants et chez les adultes, de l’énurésie nocturne, etc. À titre d’exemple, nous proposons un cathéter ayant une paire d'électrodes et une paire de capteurs piézo-électriques pour évaluer les pressions et l'EMG aux niveaux de l'estomac et des poumons. Nous poursuivons nos travaux sur les techniques de télémétrie pour le test et la surveillance des activités des neurostimulateurs implantables.
Titulaire d’une Chaire de recherche du Canada sur les dispositifs médicaux intelligents, le professeur Sawan est co-fondateur de l'IFESS (International Functional Electrical Stimulation Society), membre senior de l’IEEE, Fellow de l’Académie Canadienne du génie, membre de l’«Association for Urology and Engineering» et membre de plusieurs comités d’organisation et de programme de conférences nationales et internationales. À l'École Polytechnique, le professeur Sawan est fondateur du laboratoire de recherche PolySTIM (Laboratoire de neurotechnologies) et coordonnateur de l'enseignement de la microélectronique au département de génie électrique à l'École Polytechnique.
Pour plus de détails sur les différents travaux cités ci-dessus, le lecteur est invité à lire les descriptions des projets d'étudiants dans ce rapport et à consulter notre site web au http:/polystim.grm.polymtl.ca
Étudiants aux cycles supérieurs ont effectué des recherches associées au GRM durant la période couverte par ce rapport:
Nom de l'étudiant |
Diplôme en cours |
Directeurs |
Codirecteurs |
Amezzane, Ilham |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
André, Walder |
M.Sc.A. |
S. Martel |
|
Ba, Aguibou Hamady |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Baillargé, Jacques |
M.Sc.A. |
G. Bois |
|
Bendali, Abdelhalim |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
Benny, Olivier |
M.Sc.A. |
G. Bois |
F. Boyer |
Bertola, Marc |
M.Sc.A. |
G. Bois |
|
Boyer, Stéphane |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Boyogueno
Bendé, André |
Ph.D. |
M.
Sawan |
|
Buffoni, Louis-Xavier |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Bui, Hung Tien |
Ph.D. |
Y. Savaria |
|
Calbaza, Dorin-Emil |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
Cantin, Marc-André |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
Y. Blaquière |
Carniguian, Sylvain |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Chabini, Nourreddine |
M.Sc.A. |
M. Aboulhamid |
Y. Savaria |
Chebli, Robert |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Chevalier, Jérôme |
M.Sc.A. |
G. Bois |
|
Chouchane, Tahar |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Chureau, Alexandre |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
M. Aboulhamid |
Coudyser, Michael |
M.Sc.A. |
J.-J. Brault |
|
Coulombe, Jonathan |
Ph.D. |
M. Sawan |
|
De La Fosse, Jacques-André |
M.Sc.A. |
S. Martel |
|
Delage, Jean-François |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Deslauriers, François |
M.Sc.A. |
G. Bois |
Y. Savaria |
Dido, Jérôme |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
F. Bellemare |
Djebbi, Moncef |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Djemouai, Abdelouahab M.
Sawan M.
Slamani |
Ph.D. |
M. Sawan |
|
Dubois, Martin |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
D. Haccoun |
Dubois, Mathieu |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
G. Bois |
Duval, Olivier |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
El Sankary, Kamal |
Ph.D. |
M. Sawan |
|
Fayomi, Christian |
Ph.D. |
M. Sawan |
G. Roberts |
Filion, Luc |
M.Sc.A. |
G. Bois |
|
Fortin, Marc-Antoine |
M.Sc.A. |
S. Martel |
|
Fouzar, Youcef |
Ph.D. |
M. Sawan |
Y. Savaria |
Gervais, Jean-François |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Ghattas, Hany |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
Gilson, Mathieu |
M.Sc.A. |
J.J. Brault |
M. Sawan |
Gosselin, Benoit |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Granger, Éric |
Ph.D. |
Y. Savaria |
|
Harb, Adnan |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Hashemi, Aghcheh Body |
M. Sc.A. |
M. Sawan |
Y. Savaria |
Hu, Yamu |
Ph.D.. |
M.
Sawan |
|
Izouggaghen, Badre |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
A. Khouas |
Jecklen, Ernesto |
Ph.D. |
F. Ghannouchi |
M. Sawan |
Kassem, Abdallah |
Ph.D. |
M. Sawan |
M. Boukaddoum |
Kumar, Padmapriya |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
Lafrance, Louis-Pierre |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
Langlois, Hughes |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
Lavigueur, Bruno |
M.Sc.A. |
G. Bois |
|
Layachi, Mohamed |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
A. Rochefort |
Lemire, Jean-François |
M.Sc.A. |
G. Bois |
M. Aboulhamid |
Loiseau, Ludovic |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
Lu, Meng |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
C. Wang |
Lu, Zhijun |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Mardare, Diana |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
Mbaye, Mama Maria |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
S. Pierre |
Mc Fadden, David |
M. Ing. |
J.J. Brault |
M. Chouteau |
Monté-Genest, Ginette |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
C. Thibeault |
Morin, Dominic |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
Nsame, Pascal |
Ph.D. |
Y. Savaria |
|
Pepga Bisou, Jean |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
Pieraut, Francis |
M.Sc.A. |
J.-J. Brault |
|
Pigeon, Sébastien |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
M. Meunier |
Py, Jean-Sébastien |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Qin, Lisheng |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Qiu, Bing |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
C. Wang |
Quinn, David |
M.Sc.A. |
G. Bois |
|
Regimbal, Sébastien |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
G. Bois |
Renaud, Mathieu |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
A. Khouas |
Richard,
Jean-François |
M.Sc.A. |
Y.
Savaria |
|
Rondonneau, Mathieu |
M.Sc.A. |
G. Bois |
|
Sammou, Redouane |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
A. Rochefort |
Schneider, Éric |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
A. Alkhalili |
Tizu,
Marius Sorin |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
|
Tohio, Bertrand |
M.Sc.A. |
S. Pierre |
Y. Savaria |
Trabelsi, Abdelaziz |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
Y. Audet |
Tremblay, Jean-Marc |
M.Sc.A. |
Y. Savaria |
|
Trépanier, Jean-Luc |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
Y. Audet |
Wang, Jiahong |
M.Sc.A. |
G. Bois |
Y. Savaria |
Wang, Junfeng |
M.Sc.A. |
M. Sawan |
A. Khouas |
Yang, Michael |
Ph.D. |
J.-J. Brault |
Y. Savaria |
Chouia,
Younes M.Sc.A. M. Sawan
Nguyen, Anh Tuan M.Sc.A. G. Bois F. Boyer
Normandin, Frédéric M.Sc.A. M. Sawan
Trépanier, Annie M.Sc.A. M. Sawan
Simard, Virginie M.Sc.A. M. Sawan
Yazdani,
Tooraj M.Sc.A. M. Sawan
Cette section contient une liste de projets avec le
nom des personnes concernées. Plus de
détails sur chacun des projets se trouvent dans les descriptions individuelles
des étudiants chercheurs.
Diplôme en cours |
Le titre de son projet |
|
Amezzane, I. , |
M.Sc.A. |
Technique non invasive de détection d’apnée du nourrisson. |
André. W. |
M.Sc.A. |
Utilisation de la méthodologie des systèmes intégrés sur puce (SoC) pour la conception d’un robot miniature opérant à l’échelle moléculaire. |
Ba, A. |
M.Sc.A. |
Conception et réalisation d’un micro-stimulateur implantable dédié à la réhabilitation des fonctions vésicales. |
Baillargé, J. |
M.Sc.A. |
Le codesign logiciel/matériel : méthodologie et utilisation. |
Bendali, A. |
M.Sc.A. |
Conception de circuits analogiques de précision utilisant des résistances ajustables intégrées. |
Benny, O., |
M.Sc.A. |
Automatisation du processus de raffinement d’une plate-forme de codesign pour les systèmes sur puce. |
Bertola, M. |
M.Sc.A. |
Conception, réalisation et étude d’une plate-forme générique basée sur le protocole AMBA AHB. |
Boyer, S. |
M.Sc.A. |
Design et tests in vivo d’un microstimulateur urinaire sélectif implantable. |
Boyogueno Bendé, A. |
Ph.D. |
Méthode de conception du module de réception pour les communications par fibres optiques. |
Buffoni, L.-X., |
M.Sc.A. |
Conception d’un système de traitement d’image dédié à un implant visuel cortical. |
Bui, H.T., |
Ph.D. |
Méthodologie de conception de plate-formes System-On-Chip pour les processeurs-réseau. |
Calbaza, D.
–E. |
M.Sc.A. |
Analyse et conception des circuits de synthèse numérique d’horloge. |
Cantin, M.-A., |
Ph.D. |
Conversion matérielle automatique d’algorithmes de traitement de signal du format virgule flottante au format virgule fixe. |
Carniguian, S. |
M.Sc.A. |
Égalisation de la consommation de puissance de l’implant visuel cortical par l’implémentation d’un algorithme de balayage adapté. |
Chabini, N.-E. |
Ph.D. |
Méthodes d’optimisation pour la conception de systèmes matériels/logiciels. |
Chebli, R., |
M.Sc.A. |
Interface de réception intégrée d’un échographe portable. |
Chevalier, J. |
M.Sc.A. |
Aide au partitionnement de système co-design logiciel/matériel par la simulation a haut niveau en System C. |
Chouchane, T. |
M.Sc.A. |
Conception d’un mélangeur RF en technologie CMOS 0.18 mm. |
Chureau, A. |
M.Sc.A. |
Réalisation d’une plate-forme de développement rapide de systèmes sur puce. |
Coudyser, M. |
M.Sc.A. |
Repérage de la direction d’arrivée d’un faisceau par rapport à un réseau d’antennes disposées sur deux axes et à l’aide d’un réseau de neurones. |
Coulombe, J., |
Ph.D. |
Simulateur visuel intra cortical implantable. |
De La Fosse, J.A. |
M.Sc.A. |
Utilisation des MEMS comme base motrice dans la conception d’un nanorobot à autonomie étendue (Projet Walking-die.) |
Delage, J.-F., |
M.Sc.A. |
Synthèse et conception d’une interface UHF dédiée aux applications de «tagging». |
Deslauriers, F., |
M.Sc.A. |
Génération automatique d’interfaces de communication dans un environnement logiciel-matériel multiprocesseurs. |
Dido, J. |
M.Sc.A. |
Système d’acquisition de la pression transdiaphragmatique et de l’électromyogramme du diaphragme. |
Djebbi, M. |
M.Sc.A. |
Conception d’amplificateur mode courant (CFOA) à faible tension d’offset et réalisation d’un filtre passe bande programmable. |
Djemouai, A. |
Ph.D. |
Transfert
d’énergie et transmission bidirectionnelle de données par couplage inductif
pour des systèmes électroniques implantables. |
Dubois, M. |
M.Sc.A. |
Analyse de la connexion entre une
plate-forme digitale et interface réseau ou sans-fil. |
Dubois, M. |
M.Sc.A. |
Modélisation et optimisation systématique des performances d’architectures de plate-forme. |
Duval, O., |
M.Sc.A. |
Conception d’un dispositif microélectronique de test pour des composants nanoélectroniques. |
Elsankary, K. |
M.Sc.A. |
Circuits CMOS mixtes (analogique,
numérique et RF) dédiées à des syst`mes de communication sans fil à très
large bande. |
Fayomi, C. |
Ph.D. |
Techniques de conception de circuits CMOS
à basse tension d’alimentation dédiés aux convertisseurs analogiques
/numériques. |
Filion, L. |
M.Sc.A. |
Analyse, implantation et intégration d’une bibliothèque pour la spécification des systèmes embarqués dans une méthodologie de codesign. |
Fortin, M.A., |
M.Sc.A. |
Positionnement à l’échelle atomique d’un
nanorobot. |
Fouzar, Y. |
Ph.D. |
Étude et réalisation d’un récepteur à 2.5Gb/S en technologie CMOS dédié pour les liaisons série. |
Gervais, J.-F. |
M.Sc.A. |
Conception et réalisation d’un système à haut rendement de transmission d’énergie et de données dédiées à un stimulateur implantable. |
Ghattas, H. |
M.Sc.A. |
Conception d’un processeur embarqué de
faible complexité dédié à une plate-forme SOC de processeurs réseaux
applicables aux traitements de paquets de type signaux vidéo. |
Gilson, M., |
M.Sc.A. |
Simulation d’un réseau de neurones biologiques stimulés par une matrice d’électrodes. |
Gosselin, B., |
M.Sc.A. |
Système d’acquisition multicanaux de signaux neuronaux intracorticaux. |
Granger, É. |
Ph.D. |
Étude des réseaux de neurones artificiels pour la reconnaissance rapide d’impulsions radars. |
Harb, A. |
Ph.D. |
Système intégré CMOS implantable pour l’acquisition des activités vésicales par le biais de leurs voies neuronales. |
Hashemi, S. |
M.Sc.A. |
Module de conversion de puissance basé sur un multiplicateur de tension et un redresseur actif dédié aux implants électroniques. |
Hu, Y., |
Ph.D. |
Techniques CMOS sans-fil dédiées aux liens électromagnétiques de dispositifs médicaux implantables. |
Izouggaghen, B. |
M.Sc.A. |
Caractérisation et modélisation des sources de gigue et de «spurs» dans un circuit de synthèse numérique directe de phase «DDPS». |
Jecklen, E., |
Ph.D. |
Technique de linéarisation numérique des amplificateurs de puissance. |
Kassem, A. |
Ph.D. |
Technique de conception SOC dédiée à l’imagerie par ultrasons. |
Kumar, P., |
M.Sc.A. |
Méthodes de conception pour la testabilité des circuits CML bipolaires. |
Lafrance, L.-P., |
M.Sc.A. |
Implantation, comparaison et analyse des
performances de l’estimateur fréquentiel Crozier sur différentes
plates-formes. |
Langlois, H., |
M.Sc.A. |
Optimisation paramétrique de circuits analogiques par l’intermédiaire des algorithmes génétiques. |
Lavigueur, B. |
M.Sc.A. |
Exploration
architecturale de processeurs réseaux à l’aide d’une plate-forme générique. |
Layachi, M. |
M.Sc.A. |
Modélisation et simulation du transport
électrique à travers des molécules organiques. |
Lemire, J.-F., |
M.Sc.A.. |
Implantation
automatique de moniteurs d’assertion en
langage e à partir d’une méthodologie
d’encapsulation dans une spécification SDL. |
Loiseau, L., |
M.Sc.A. |
Conception de modules
matériels réutilisables pour un réducteur de bruit vidéo. |
Lu, M. |
M.Sc.A. |
Conception d’un démonstrateur WSI (Wafer
Scale Integration). |
Lu, Z. |
M.Sc.A. |
Conception d’un convertisseur A/N Sigma Delta CMOS à faible alimentation et faible consommation de puissance. |
Mardare, D.L. |
M.Sc.A. |
Une analyse des invalides dans un flot vidéo et conception d’une interface SDRAM. |
Mbaye, M.M. |
M.Sc.A. |
Conception et implémentation d’une famille de convertisseurs de protocoles (Firewire/Ethernet). |
Mc Fadden, D., |
M. Ing. |
Reconnaissance de formes hyperboliques
dans les applications radar par transformée en ondelettes, recuit simulé et
réseaux de neurones. |
Monté Genest, G., |
M.Sc.A. |
Caractérisation d’une méthode de test pour les circuits bipolaires CML basée sur l’injection de biais contrôlés. |
Morin, D. |
M.Sc.A. |
Convertisseur analogique à numérique haute performance. |
Nsame, P. |
Ph.D. |
Techniques et méthodes de conception des systèmes intégrés de type SOC. |
Pepga Bisou, J. |
M.Sc.A. |
Implémentation sur une
plate-forme ARM-FPGA d’un convertisseur de protocoles pour transmission de
vidéo. |
Pieraut, F. |
M.Sc.A. |
Optimisation des réseaux de neurones de
grande capacité : étude de leur
inefficacité et exploration de solutions. |
Pigeon, S. |
M.Sc.A. |
Design et réalisation de microélectrodes
matérielles dédiées à la stimulation corticale. |
Py, J.S. |
M.Sc.A. |
Modélisation
et simulation d’un milieu
neuronal portant une matrice d’électrodes. |
Qin, L. |
M.Sc.A. |
Conception et réalisation d’un ADC
Delta-Sigma passe bande pour des applications en haute fréquence. |
Qiu, B. |
M.Sc.A. |
Le diagnostic et l’analyse du rendement
dans l’architecture complexe d’interconnexion. |
Quinn, D. |
M.Sc.A. |
Distribution d’une application de
traitement de paquets pour une architecture multiprocesseur sur puce. |
Régimbal, S. |
M.Sc.A. |
Automatisation de la couverture
fonctionnelle des circuits numériques. |
Renaud, M. |
M.Sc.A. |
Détecteurs de phase linéaires de précision
à usage multiple. |
Richard, J. –F. |
M. Ing. |
Implémentation
pour l’extraction en temps réel des caractéristiques de la modulation
intentionnelle sur les impulsions radars. |
Rondonneau, M., |
M.Sc.A. |
Modélisation et
conception d’un système d’exploitation d’une plate-forme co-design en SystemC destiné au partitionnement des
systèmes sur puces (SOC). |
Sammou, R. |
Ph.D. |
Élaboration d’une méthode de calcul pour déterminer la conductance moléculaire d’un système : molécule entre deux contacts métalliques d’or. |
Tizu, M.-S., |
M.Sc.A. |
Conception et réalisation d’un module de démultiplexage analogique dédié à un stimulateur visuel implantable. |
Trabelsi, A. |
M.Sc.A. |
Conception et implémentation de circuits
analogiques et mixtes de haute précision. |
Tremblay, J.-M., |
M.Sc.A. |
Conception d’un circuit de conversion de protocoles pour la transmission de vidéo sur des réseaux haute vitesse. |
Trépanier, L. |
M.Sc.A. |
Capteur d’image CMOS à large bande dynamique pour stimulateur cortical. |
Wang, J. |
M.Sc.A. |
Conception et implantation de la génération automatique de bancs d’essai réutilisables basés sur des règles. |
Wang, J. |
M.Sc.A. |
Design et implémentation d’un module de synchronisation et de traitement des échos ultrasoniques. |
Yang, M. |
Ph.D. |
Développer une méthode de design systématique d’un circuit logique quantique pour résoudre des problèmes complexes. |
AMEZZANE, Ilham |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
DIPLÔME : M.Sc.A.
TITRE :
Technique
non invasive de détection d’apnée du nourrisson.
RÉSUMÉ :
L’objectif de ce projet est la réalisation d’un système non invasif de
surveillance à domicile des apnées du nourrisson qui surviennent souvent durant
le sommeil et qui peuvent entraîner le décès si l’entourage (parents ou
infirmière) n’y est pas prévenu par des alarmes. Une apnée correspond à une interruption de la
respiration de plus de 10 secondes.
Celle-ci peut être obstructive, ce qui correspond à une poursuite des
mouvements respiratoires, centrale avec une interruption complète des mouvements
thoraciques et abdominaux ou mixtes (centrale puis obstructive). La survenue de plus de 5 apnées par heure de
sommeil définit le Syndrome d’Apnées du Sommeil (SAS).
PROBLÉMATIQUE :
L’un des principaux problèmes associés à la surveillance des apnées du
sommeil est dû au fait que toutes les techniques existantes et qui sont
relativement fiables sont malheureusement invasives (masque naso-facial,
électrodes d’impédance thoracique, plethysmographie inductive …) ce qui par
conséquent entraîne d’une part un inconfort et une limitation du mouvement
pendant le sommeil et d’autre part une sensibilité aux artefacts de mouvement
qui se traduisent souvent par de fausses alarmes (positives ou négatives). Nous nous proposons donc de réaliser un
système de surveillance sans contact avec le bébé et qui est basé sur la
détection du volume respiratoire, qui est le paramètre significatif de la
mécanique ventilatoire, au lieu du mouvement thoracique.
MÉTHODOLOGIE :
Pour répondre aux objectifs fixés, nous envisageons de concevoir un
dispositif constitué de deux parties principales :
·
La
première partie comprend une enceinte, ou sera placé le bébé, dont le volume
doit être déterminé de façon à ce que le capteur qui sera utilisé pour la
détection des variations de pression soit suffisamment sensible, et dont les
conditions : air, température et
humidité sont contrôlables.
·
La
deuxième partie comprend tout le traitement électronique :
·
L’acquisition
des signaux : le capteur de
pression, placé dans l’ouverture de la boîte, permet de mesurer les variations
de la pression dans la boîte dues aux variations du volume respiratoire pendant
la respiration corrigée au BTPS;
·
Le
pré-traitement des signaux : les
signaux biomédicaux étant de faible amplitude, une amplification permet de
ramener leur amplitude au niveau requis par leur utilisation ultérieure;
·
L’analyse
des variations de la pression, l’annulation des bruits, la détermination du
seuil au-delà duquel une apnée est considérée critique et de la signaler le cas
échéant.
RÉSULTATS :
Les quatre premiers mois de notre étude ont permis de mettre au point une
synthèse critique des différentes méthodes de plethysmographie totale du corps
existant, suivi par une recherche de littérature scientifique, et une étude de
la pertinence de l’utilisation du même principe de base avec une certaine
modification qui rendrait la technique plus conviviale et moins compliquée.
ANDRÉ,
Walder |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Utilisation de la
méthodologie des systèmes intégrés sur puce (SoC) pour la conception d’un robot
miniature opérant à l’échelle moléculaire.
RÉSUMÉ :
Notre but est de
créer un robot miniature et autonome capable de travailler à l’échelle
atomique. La grandeur du robot est
estimée à 8 mm x 8 mm. Nous avons appelé
le design un WALING-DIE. Ce robot est
capable de travailler et communiquer à la fois et exécute les commandes reçues
en provenance de l‘ordinateur principal.
PROBLÉMATIQUE :
Nous allons
concevoir un robot miniature dont les dimensions sont estimées à 3mm x a3 mm en
utilisant la méthodologie des «System on Chip.
Ce robot est un ordinateur en soi capable de travailler de manière
autonome et d’effectuer de l’assemblage moléculaire et du sans au niveau
atomique basé sur le microscope à effet tunnel (STM- scanning tunnelier
microscope). Ce robot doit aussi être en
mesure d’échanger les données avec un ordinateur central pour le
traitement. Pour le système d’actuation,
nous avons choisi d’utiliser les MEMS.
Les MEMS sont des senseurs électromécaniques miniatures et des actuateurs
développés à partir du procédé de fabrication des technologies VLSI. Nous avons appelé ce robot : « Walking-die.
MÉTHODOLOGIE :
Le circuit final
du robot est réparti sur trois dies. Les
composants numériques, les composants analogiques sont sur deux dies
différents, Le troisième die est un
convertisseur analogique-numérique que nous allons interfacer avec la pointe du
microscope à effet tunnel. Les pattes
des dies seront connectées par wire-bounding ou encore en utilisant la
technologie des «flip-chip» pour un meilleur routage au niveau de la connexion
des fils. Pour le contrôle des
opérations, nous utilisons le microcontrôleur DW8051 de Synopsys. Ceci est un core, il ne contient ni de
mémoire RAM ni ROM interne.
L’électronique sera vérifiée avec un FPGA ou un CPLD avant de l’envoyer
à la fabrication.
RÉSULTATS :
Le design doit être expédié à la CMC pour la fabrication. Par la suite, nous pourrons procéder aux vérifications finales.
BA, Aguibou |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Conception et réalisation d’un micro-stimulateur implantable dédié à la réhabilitation des fonctions vésicales.
RÉSUMÉ :
Le projet vise à concevoir un microstimulateur
implantable intégré permettant un contrôle permanent et volontaire de la
miction ainsi qu’une réduction voir une suppression de l’incontinence.
PROBLÉMATIQUE :
Chez des patients qui ont subi une lésion de la
moelle épinière, souvent apparaissent des dysfonctions vésicales, où le patient
n’est plus en mesure de provoquer une miction volontaire lorsque sa vessie est
pleine et souffre de complications vésicales liées à une hyperactivité réflexe
du muscle de la vessie. Nous voulions
concevoir un dispositif électronique implantable qui par la stimulation
électrique neurale permettra de retrouver les fonctions vésicales de
remplissage de la vessie. Le système
devrait être implanté à l’intérieur du corps sous la peau du patient et un
contrôleur externe permet de communiquer avec le stimulateur sous-cutané et de
l’alimenter en énergie via un lien inductif opérant à haute fréquence.
MÉTHODOLOGIE :
La première partie des travaux a consisté à réaliser
des prototypes sur PCB avec des composants programmables disponibles
commercialement (FPGA et micro-contrôleur) afin de pouvoir les implanter et
ensuite valider les méthodes de stimulations utilisées. Une version intégrée de ce système a été
conçu et est en cours de fabrication.
RÉSULTATS :
Un prototype implantable (4cm de diamètre) nous a
permis de valider les fonctionnalités du stimulateur à travers des
expérimentations chroniques sur des animaux.
La version intégrée a été soumise à des simulations
exhaustives et sera testée matériellement après réception pour déterminer les
limites de l’application.
BAILLARGÉ, Jacques |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Le codesign logiciel/matériel: méthodologie et utilisation.
RÉSUMÉ:
Le temps de mise en marché devenant de plus en plus court, les entreprises recherchent de nouvelles façons de concevoir des produits qui répondront aux demandes du marché. L'utilisation de plus en plus répandue de logiciel, permet cette flexibilité mais brime les performances des systèmes. Par conséquent, l'utilisation conjointe de processeurs d'usage général, dont les performances atteignent aujourd'hui des niveaux très élevés et de circuits spécialisés chargés de la réalisation de fonctions très spécifiques représente la voie à suivre. L'utilisation de nouvelles méthodes et de nouveaux outils logiciels pour accentuer cette conception mixte, tout en diminuant la durée de conception et en augmentant la qualité, est reconnue par tous les chercheurs, comme essentielle pour l'avenir. Le codesign logiciel/matériel dans lequel on recherche le compromis le mieux adapté aux performances visées est une de ces méthodes.
PROBLÉMATIQUE:
Comme mentionné, tous les chercheurs s'entendent pour dire que le codesign logiciel/matériel est une méthode prometteuse pour la conception de systèmes tels que les systèmes embarqués. Cependant, du côté industriel, elle ne semble pas avoir l'attention des concepteurs. Cette recherche a donc pour but de faire la lumière sur cette problématique.
MÉTHODOLOGIE:
Après avoir bien défini le codesign et ses cinq étapes de conception, nous ferons la revue des méthodologies existantes. Ensuite, nous ferons la revue des outils existants. Ces derniers se regroupent sous un sous-groupe de méthodologie. Le but de l'exercice sera de catégoriser chaque approche à une méthodologie distincte, d'en faire les rapprochements et les différences. Ensuite, nous estimerons les gains potentiels quant à la qualité de la conception ainsi que du temps de développement. Plusieurs facteurs devront être considérés, entre autres: les impacts sur les processus de conception, le temps d'apprentissage et le développement des mécanismes de codesign (bibliothèques, interrelation, etc…). L'étape suivante fera l'évaluation des outils commercialement disponibles à l'aide d'une grille d'évaluation. Ensuite, nous procéderons à l'analyse des facteurs contraires à l'utilisation générale de la méthodologie. Nous élaborerons un protocole d'analyses et concevrons un questionnaire incluant le profil du répondant avec une combinaison de Myers-Briggs et Moore. Également, nous tenterons de catégoriser le type et profil de l'entreprise. Il est important ici de mentionner que la longue expérience industrielle du candidat, ainsi que ces nombreux contacts faciliteront grandement cette étape analyse. Finalement, la dernière étape consistera à tirer les conclusions et à proposer des solutions afin de mieux adapter le codesign aux besoins industriels.
RÉSULTATS:
Aucun résultat n'a encore été obtenu.
BENDALI, Abdelhalim |
DIPLÔME : M.Sc.A |
TITRE:
Conception de circuits analogiques de précision utilisant des résistances ajustables intégrées.
RÉSUMÉ:
Le projet consiste à étudier et à proposer des architectures flexibles de circuits analogiques dont l’ajustement des grandeurs de sortie est basé sur la variation d’éléments résistifs intégrés. Le but est d’améliorer la précision de ces circuits, en tenant compte du meilleur compromis entre la complexité du circuit et ses performances.
Nous allons proposer et réaliser quelques circuits importants pour les systèmes analogiques tels que les régulateurs de tension.
PROBLÉMATIQUE:
Dans les systèmes analogiques, on a souvent besoin des circuits de grande précision qui peuvent influencer grandement les performances de ces systèmes. L’une des approches utilisées est le recours à un réglage des résistances ajustables.
Parmi les contraintes au réglage des résistances intégrées, on retrouve le coût du procédé de fabrication, qui peut être élevé, la grande dimension de la résistance et l’erreur relative sur la valeur ajustée elle-même.
Des recherches récentes sur des éléments résistifs ajustables de haute précision, de la taille d’un transistor CMOS, ont ouvert de nouveaux horizons à leur utilisation.
Le but du projet est de tirer avantage de ces éléments précis et de proposer des méthodes de compensation et de réglage pour des circuits analogiques.
MÉTHODOLOGIE:
Notre objectif premier consiste à définir les architectures et les parties de la fonctionnalité du circuit nécessitant un ajustement précis et qui, par ce fait, améliorent les performances du système. L’approche est la suivante :
· Identification des parties sensibles à l’ajustement de résistances;
· Optimisation des circuits choisis.
RÉSULTATS:
Une topologie de référence de
tension CMOS a été proposée. Elle est
basée sur l’utilisation d’un noyau bandgap et elle réalise une
compensation en température du premier ordre.
Le travail a été publié en mai 2002 pour la conférence ISCAS 2002 sous
le titre : « Low-voltage bandgap reference with
temperature compensation based on a threshold voltage technique »
BENNY,
OLIVIER |
DIPLOME:
M.Sc.A. |
TITRE:
Automatisation du processus de raffinement d’une plate-forme de codesign
pour les systèmes sur puce.
RÉSUMÉ :
Le projet consiste à améliorer un modèle de plate-forme en SystemC de
façon à la rendre configurable, pour pouvoir utiliser plusieurs processeurs
différents, ou pouvoir choisir plusieurs types de bus, par exemple. Un des objectifs est aussi de réfléchir à une
méthodologie qui pourrait nous permettre d’étendre l’architecture de la
plate-forme en multi-clusters, c’est-à-dire en un réseau de noyaux de
calcul. Pour affecter les modules d’une
application aux bonnes ressources dans une architecture multi-clusters, nous allons
tenter de créer un outil qui automatise la génération de code. Finalement, nous allons explorer plusieurs
paradigmes existants dans le but de concevoir un outil qui pourra nous
permettre d’intégrer automatiquement les modules de l’application dans la
plate-forme, à partir d’un choix de partitionnement des modules en matériel et
en logiciel.
PROBLÉMATIQUE :
Au niveau système, la conception d’une application embarquée peut être
amorcée en premier lieu par l’élaboration d’un modèle purement fonctionnel, où
l’on exprime la fonctionnalité désirée d’une application en termes de modules,
de ports, d’interfaces, de processus et de canaux. L’étape subséquente consiste à partitionner
les modules; c’est-à-dire de décider de la nature matérielle ou logicielle que
prendra ces différents modules lors de la synthèse. L’objectif primordial de notre méthodologie
est de permettre aux concepteurs de profiter pleinement de la plate-forme pour
pouvoir développer leurs applications, sans avoir à modifier le système d’exploitation
ou les composants généraux de la plate-forme.
Pour ce faire, nous devons garantir que les modules écrits en SystemC
pourront être implémentés en logiciel ou en matériel, et qu’à tout moment il
sera possible de changer la nature d’un
module facilement.
MÉTHODOLOGIE :
SystemC est un langage basé sur le C++ qui permet de modéliser à haut
niveau et de simuler des systèmes matériels et logiciels. La réalisation d’une plate-forme en SystemC
s’inscrit dans un vaste projet développé par le groupe de recherche CIRCUS
(www.grm.polymtl.ca/circus). La
réalisation d’un outil permettant la conception bout en bout de systèmes
embarqués. À son niveau, la plate-forme
en SystemC permettra d’effectuer efficacement la partition entre les modules
logiciels et les modules matériels. Pour
cela, un utilisateur pourra tester différentes configurations
logicielles/matérielles et ce, sans avoir à faire de changements dans le code
de ses modules. Ces configurations
seront simulées par SystemC et une série d’estimateurs renseignera le
concepteur sur le rendement de sa configuration, comme les délais, la
puissance, et la surface. Parallèlement
à la simulation, des outils de vérification l’assureront de la validité du
système. Une fois sa configuration
choisie et validée, l’utilisateur pourra raffiner son système en diminuant le
niveau d’abstraction, pour se rapprocher graduellement de la plate-forme
réelle.
RÉSULTATS :
La phase de conception de la plate-forme est terminée et l’implémentation
se poursuit. Aucun résultat n’est
disponible jusqu’à présent.
BERTOLA,
Marc |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Conception, réalisation et étude d’une
plate-forme générique basée sur le protocole AMBA AHB.
RÉSUMÉ :
Ce projet consiste à
concevoir et implanter une architecture matérielle générique et configurable,
basée sur le protocole AMBA AHB, afin de faciliter la conception de systèmes
sur puce nécessitant un ou plusieurs microprocesseurs. Développer trois applications pour cette
architecture afin d’évaluer ses forces et ses faiblesses.
PROBLÉMATIQUE :
Plus il y a de modules
maîtres reliés à un bus, plus la bande passante de ce bus doit être partagée
parmi eux. L’idée ici est d’agencer et
de découpler les maîtres pour réduire la bande passante qu’ils doivent se
partager. L’architecture résultante doit
cependant demeurer suffisamment flexible pour supporter des applications à
usage général et pour accepter des modules matériels spécifiques à une
application qui serait implantée sur elle.
Le but de cette exploration est de développer une plate-forme
configurable qui sera intégrable aux outils de conception du groupe de
recherche CIRCUS (www.grm.polymtl.ca/circus), en particulier, Syslib et Picasso.
MÉTHODOLOGIE :
La réalisation du projet
de maîtrise s’effectuera d’abord par l’apprentissage du protocole AMBA. Le candidat apprendra les interactions entre
les signaux et les entités qui jouent un rôle au sein du protocole. Selon les structures proposées par le
protocole, le candidat proposera par la suite une architecture de base pour la
conception de systèmes sur puce. Cette
architecture sera extensible et flexible.
Le candidat codera alors un modèle de l’architecture en VHDL, tout en
respectant la modularité et en fournissant des outils pour automatiser la
génération des modules configurables.
Cette plate-forme servira de noyau de base pour trois applications qui
permettront d’évaluer sa pertinence dans diverses situations. Le travail se conclura par la rédaction d’un
ensemble de propositions pour améliorer et étendre l’utilité de la plate-forme.
RÉSULTATS :
La conception plate-forme
est presque terminée. Le développement
des applications se fera à la fin de l’automne 2002, dès que le fonctionnement
de la plate-forme aura été validé.
BOYER, Stéphane |
DIPLÔME:
M.Sc.A. |
TITRE:
Design et test in vivo d’un microstimulateur urinaire sélectif implantable.
RÉSUMÉ:
Au Québec
seulement, des milliers de personnes souffrent de défaillance du système
urinaire. Le problème sur lequel nous
travaillons est celui de la rétention urinaire des personnes ayant subi des
lésions au niveau de la colonne vertébrale (paralysie). Notre but est de remplacer les systèmes actuels
(les sacs par exemple) et de restaurer les fonctions vitales du système
urinaire de façon à améliorer la qualité de vie.
PROBLÉMATIQUE:
En utilisant un stimulateur neuromusculaire miniaturisé implantable et un contrôleur externe, on excite le nerf S2 partant de la colonne et allant jusqu’au muscle de la vessie et du sphincter pour évacuer l’urine. Une nouvelle technique de stimulation sélective est proposée pour provoquer l’écoulement tout en évitant la contraction simultanée du muscle de la vessie et du sphincter, qui entraîne une pression excessive indésirable.
MÉTHODOLOGIE:
Le système de stimulation que nous proposons est composé de deux parties principales soient l’implant et le contrôleur externe. Il s’agit d’un système versatile et fonctionnel qui répond au problème complexe de la neurostimulation tout en étant simple d’utilisation pour l’usager. C’est l’unité externe qui contrôle la stimulation tout en assurant l’alimentation en énergie de l’implant via une interface à couplage magnétique à haute fréquence. Lors de chaque stimulation, les paramètres sont transmis par le contrôleur à l’implant qui s’assure de leur validité par des algorithmes de détection d’erreurs. Le contrôleur externe est portatif et très simple d’utilisation Un écran à cristaux liquides permet de sélectionner les paramètres désirés.
L’implant est constitué d’un circuit imprimé circulaire d’environ 3,5 centimètres de diamètre. L’implant est composé de trois blocs soient : l’entrée, le traitement et la sortie. Un circuit intégré programmable non volatile (FPGA) est utilisé pour contenir toute la partie numérique de traitement. Le circuit est moulé dans une substance dure pour assurer sa rigidité et ensuite isolé dans un produit bio-compatible. Une électrode spéciale est utilisée pour relier l’électrode à l’implant.
RÉSULTATS:
Le système
réalisé avec des composants commercialement disponibles est totalement
fonctionnel et il est à l’essai en ce moment au département d’urologie de
l’Université McGill. La partie de contrôle
et de génération des stimuli ainsi que la source de courant commandée ont été
réalisés et testés. Ces modules ont été
fabriqués sur un circuit intégré en CMOS 0.35micron par l’entremise de la
Société canadienne de Microélectronique.
La partie radiofréquence (RF) est actuellement en phase de design.
BOYOGUENO BENDÉ, André |
DIPLÔME: Ph.D. |
TITRE:
Méthode de conception du module de réception pour les communications par fibres optiques.
RÉSUMÉ:
Dans le domaine des transmissions en général et celui des transmissions par fibres optiques en particulier, les circuits électroniques sont conçus pour satisfaire un ensemble de critères et de performances spécifiques. Le but de notre recherche est d’analyser et de proposer des méthodes de conception du module de réception pour les systèmes de communication par fibre optique mettant en jeu des hautes fréquences d’opération..
PROBLÉMATIQUE:
Avec l’explosion des communications par fibres optiques et des communications sans fil, de même que la popularité de l‘internet, la demande en bande passante devient de plus en plus forte. Les équipements de transmission et de réception sont de nos jours appelés à fonctionner à des débits de transmission de plus en plus élevés. Leur conception et leur fabrication deviennent de plus en plus complexes, car mettant en jeu des hautes fréquences d’opération.
Grâce à sa grande bande passante, la fibre optique est utilisée comme lien par excellence pour les communications à longues distances. Les fibres optiques mono modes à grande capacité de transmission ont déjà été développées mais leur bande passante demeure encore sous exploitée. Les principales limitations des systèmes de transmission par fibre optique sont l’atténuation et la dispersion dans la fibre optique, la gamme dynamique du module de réception, la bande passante et le bruit des circuits électroniques, les pertes de couplage dans les interfaces optoélectroniques de transmission et de réception. La mise en œuvre des amplificateurs optiques à fibre permet de réaliser de nos jours des systèmes de transmission dont la performance n’est plus que limitée par l’électronique aux interfaces optoélectroniques.
D’où la nécessité de développer des dispositifs optoélectroniques à haute performance répondant à la forte demande du marché des télécommunications. Ce développement repose d’une part sur l’amélioration des procédés de fabrication avec une modélisation plus accrue et d’autre part, sur la mise en œuvre de nouvelles méthodes de conception répondant aux nouvelles exigences permettant de tirer le maximum de performance dont dispose ces nouvelles technologies.
MÉTHODOLOGIE:
Nous présentons la conception du module de réception basée sur l’amplificateur à transimpédance; nous proposons deux méthodes de conception permettant d’étendre sa bande passante et d’améliorer son adaptation à un environnement 50Ohms. Un effort particulier est accordé à la protection contre les décharges électrostatiques, au partionnement des sous circuits, à la sensibilité au bruit des alimentations et aux variations du procédé de fabrication. Grâce à la modélisation, nous proposons une méthodologie de simulation permettant de prédire le comportement du module dans un environnement réel de fonctionnement.
RÉSULTATS:
Trois types de configuration à transimpédance ont été proposés et publiés. Une modélisation permettant de mettre en exergue les effets parasites dus aux imperfections des différents couplages a été faite. Une méthode d’évaluation de la stabilité dans la bande passante d’intérêt a également été proposée. La rédaction de la thèse est en cours.
BUFFONI,
Louis-Xavier |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE:
Conception d’un système de traitement d’image dédié à un implant visuel
cortical.
RÉSUMÉ:
Ce projet s’inscrit dans le système visuel cortical, système dont le but
est de rendre la vue à des aveugles par la stimulation électrique du cortex
visuel cérébral. Il tente de faire le
lien entre le capteur d’images et le stimulateur cortical, en envoyant à ce
dernier que les informations visuelles pertinentes, extraites des images
provenant du monde réel.
PROBLÉMATIQUE :
Depuis plusieurs années, il a été démontré qu’il était possible de créer
la sensation de vision en stimulant électriquement le cortex visuel. Ces percepts sont communément appelés
« phosphènes ». Le but d’un
implant visuel cortical est de recréer des images compréhensibles en stimulant
plusieurs phosphènes simultanément. Il
n’existe cependant aucune étude qui se soit penchée sur la question, à savoir
le contenu d’image qu’il est envisageable de générer par un implant visuel afin
de rendre une vue fonctionnelle à un aveugle.
Car il est évident qu’une image ne peut être entièrement reproduite sur
le cortex : la résolution, le
nombre de pixels, le nombre de niveaux de gris, et d’autres contraintes
biomédicales rendent cela impossible. Le
présent projet tente donc de répondre à cette question, et par la même
occasion, fournir un premier lien entre un capteur d’images et l’implant.
MÉTHODOLOGIE :
La première chose à faire a été de rechercher dans la littérature
existante, essentiellement dans le domaine du biomédical, les résultats
d’études permettant de comprendre l’organisation des phosphènes dans le champ
visuel (carte visuotopique), et de mieux saisir la nature des percepts générés
par stimulation électrique dans le cortex.
Ensuite, en fixant certaines hypothèses, il faut construire un banc pour
la visualisation approximative de ce que verrait un patient soumis à des stimulations. À partir de ce banc, il sera possible
d’évaluer plus exactement ce qui sera pertinent d’offrir comme contenu d’image,
problématique principale de ce projet. À
partir de ces résultats, nous pourrons sélectionner plus adéquatement des
méthodes connues de traitement d’image, adaptées à nos besoins. Parallèlement à cela, il s’agit de
s’instruire sur la conception de systèmes de traitement d’image selon l’état de
l’art. À la fin, on implantera
efficacement le traitement d’image dans un système qui fera le lien entre le
capteur d’image et l’implant.
RÉSULTATS :
Un logiciel permettant la génération de cartes visuotopiques aléatoires
selon diverses approches a été conçu et implanté. Il sert également de plate-forme pour le
développement d’algorithmes de traitement d’image. L’observation qualitative des résultats
démontre qu’il faut poser un nombre beaucoup trop grand d’hypothèses afin de
répondre aisément à la problématique du contenu d’image pertinent à apporter à
l’implant. Pour restreindre ces
hypothèses, un système complet est en train d’être implanté en matériel. Il permettra l’observation en temps réel des
performances qualitatives (effet désiré) et quantitatives (vitesse) des algorithmes
de traitement d’image implantés. Des
résultats viendront sous peu, et aideront à orienter la recherche de traitement
d’image appropriée.
BUI, Hung
Tien |
DIPLÔME :
Ph.D. |
TITRE:
Méthodologie de conception de plate-formes System-On-Chip pour les
processeurs-réseau.
RÉSUMÉ :
Le but du projet est de créer une méthodologie de conception de
plate-formes. Le projet cible les
processeurs-réseau. Il est donc question
de développer une bibliothèque de composants matériels, des logiciels, des
structures de communication et des outils qui aident à la conception de design
dérivés.
PROBLÉMATIQUE :
Avec l’espérance de vie de produits qui est à la baisse, il devient
nécessaire de pouvoir créer un système à partir d’une spécification en un temps
limité. C’est alors que les gens parlent
de plate-formes; une base, composée de
blocs matériels, logiciels, structure de communications, et outils de
conception. Ces plate-formes, qui sont
associées à un domaine spécifique, ont une bibliothèque de composants qui sont
propres à l’application ciblée. Elles
permettent de créer ce qu’on appelle des design-dérivés en un temps restreint.
D’autre part, l’augmentation grandissante des débits des réseaux enlève
la possibilité d’utiliser des logiciels pour gérer les tâches telles que le
routage et le maintien d’un niveau de qualité de service (QoS). Pour combler à cette lacune, plusieurs
solutions entièrement matérielles ont été utilisées au cours des dernières
années. Cependant, ces solutions
manquent de flexibilité et ont un grand coût non-récurrent de fabrication. La solution proposée durant ces dernières
années a été l’usage de processeurs réseaux.
Il sera donc question, dans le projet, de combiner l’aspect conception de
plate-formes avec les processeurs-réseau.
MÉTHODOLOGIE :
·
Revue de littérature (plate-formes, processeurs-réseau et co-design);
·
Étude d’outils de conception existants;
·
Adapter le flot de design actuel aux plate-formes;
·
Construire une bibliothèque de blocs en matériel;
·
Construire un logiciel embarqué;
·
Proposer une structure de communication et d’interface
(matériel-matériel, matériel-logiciel et logiciel-logiciel)
·
Construire un outil qui facilite la conception de design dérivés
RÉSULTATS :
Construction de plusieurs blocs en matériel qui peuvent être utilisés
dans la bibliothèque.
CALBAZA, Dorin-Emil |
DIPLÔME:
Ph.D. |
TITRE:
Analyse et conception des circuits de synthèse numérique d’horloge.
RÉSUMÉ:
Le projet consiste à la réalisation pratique des circuits de synthèse numérique de fréquence pour les systèmes de communication et en particulier, pour des applications de télévision numérique.
PROBLÉMATIQUE:
La prolifération des circuits synchrones a entraîné un besoin grandissant de circuits capables de fournir une horloge précise. Parmi ces circuits, les circuits de synthèse numérique de fréquence sont de plus en plus utilisés.
Cette thèse vise à explorer des méthodes efficaces pour la synthèse directe d'une horloge, avec une gigue réduite, à partir d'une autre horloge.
MÉTHODOLOGIE:
Le développement de l'industrie électronique et surtout de la microélectronique, permet d'intégrer toutes les fonctions d'un circuit de synthèse d'horloge dans une seule puce. Les compagnies Miranda et Gennum, qui parrainent le projet, ont clairement exprimé leurs besoins d'intégration d'un tel circuit dans leurs produits. Cependant, la complexité du problème rend l'intégration difficile. La résolution des problèmes rencontrés demande le développement de techniques nouvelles, d'où le besoin de méthodes efficaces pour réaliser des circuits de synthèse d'horloge qui ont la précision désirée avec les technologies disponibles. Pour concevoir les circuits, on a utilisé les outils CAO disponibles au Groupe de recherche en microélectronique. Le design a été suivi d'une réalisation pratique à l'aide de la Société Canadienne de Microélectronique.
RÉSULTATS:
Deux circuits de synthèse numérique de fréquence ont été réalisés à l'aide de la SMC. Les résultats des tests sont convaincants et ils sont publiés ou soumis à la publication. Une thèse de doctorat a été rédigée et soutenue.
CANTIN, Marc-André |
DIPLÔME: Ph.D. |
TITRE:
Conversion matérielle automatique d'algorithmes de traitement de signal du format virgule flottante au format virgule fixe.
RÉSUMÉ:
La conversion d’un algorithme du format virgule flottante au format virgule fixe est une tâche fastidieuse et complexe. Un outil de conversion automatique d’un format à l’autre permettrait au concepteur d’accélérer le processus d’implantation matérielle d’un algorithme de traitement de signal.
PROBLÉMATIQUE:
Tandis que la majorité des algorithmes d'analyse et de traitement des signaux radars sont développés en virgule flottante, leur implantation requiert fréquemment des opérateurs à virgule fixe, afin de rencontrer les contraintes de coût et de performance. Dans le but de conserver les propriétés de l'algorithme original, d'éviter les erreurs de débordement ou de perte de précision, chaque opérande doit être représentée par un nombre de bits adéquat.
MÉTHODOLOGIE:
La tâche consiste à présenter un banc d’essai adéquat aux entrées du programme de traitement de signal. Ce banc d’essai doit refléter l’environnement d’application dans lequel l’implantation de l’algorithme va être opérée. Sur la base de la tolérance d’erreur des sorties définie par l’usager, un outil automatique convertit un programme à virgule flottante en un programme à virgule fixe. Cet outil, qui considère les contraintes matérielles, pourrait être étendu aux outils de conception VLSI, ce qui permettrait d’accélérer le processus d’analyse et d’implantation d’un algorithme.
RÉSULTATS:
Une méthode qui détermine automatiquement la résolution en bits des opérandes a été proposée. La méthode utilise un outil de simulation à virgule fixe qui permet de simuler à la fois en précision finie et infinie. La méthode obtient une solution en calculant l’écart entre le modèle à virgule fixe et le modèle à virgule flottant. Une procédure sélectionnée sur la base d’expérimentation, minimise cet écart entre les deux modèles, et obtient une solution optimale qui respecte les spécifications de l’utilisateur. Quatre procédures ont été élaborées et analysées, puis comparées avec cinq procédures existantes dans la littérature scientifique. Afin de comparer ces neuf procédures d’optimisation sur la base du nombre d’itérations et de la qualité de la solution finale obtenue, la méthode a été appliquée sur douze algorithmes DSP. L’ensemble des algorithmes DSP considérés inclut des opérations arithmétiques élémentaires, des filtres à réponse impulsionnelle finie et infinie, un filtre adaptatif, l’algorithme de CORDIC, la transformée en cosinus discrète inverse, un algorithme d’estimation de fréquence et un algorithme de réseau de neurones. Les résultats obtenus par la méthode montrent que certaines procédures obtiennent une solution optimisée pour les douze bancs, et montrent que la méthode peut être utilisée pour déterminer la résolution en bits des opérandes de l’algorithme IMOP.
CARNIGUIAN, Sylvain |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE :
Égalisation de la
consommation de puissance de l’implant visuel cortical par l’implémentation
d’un algorithme de balayage adapté.
RÉSUMÉ :
Ce
mémoire s’inscrit dans le projet d’implant visuel cortical. Cette partie traite de la recherche d’un
algorithme visant à faire le balayage des images à traiter de manière à éviter
un trop grand nombre de stimulations simultanées de grande intensité. De sa validation par simulation, de son
implémentation par une architecture dédiée et de sa vérification à l’aide
d’outils de co-simulation.
PROBLÉMATIQUE :
Avec
l’apparition de la vidéo dans de nouveaux systèmes intégrés tels que les
téléphones 3G ou d’autres applications spécifiques, de nouveaux problèmes sont
apparus et le bloc d’affichage est devenu, dans un système, une source
importante de consommation d’énergie.
Beaucoup de directions furent étudiées pour contrôler ou réduire la
puissance d’énergie de la présente partie.
Cependant, la plupart d’entre elles font appel à de nouvelles sortes
d’affichage, comme les écrans OLED, ou à une réduction de l’alimentation. Une des applications qui est confrontée à ce
problème est l’implant visuel cortical.
En effet, lorsque se produisent plusieurs stimulations simultanées
d’électrodes, un fort courant est exigé.
Ceci implique des pics de consommation de courant qui ne peuvent être
fournis par l’alimentation. Une solution
à ce problème est de lisser en temps réel la consommation de puissance de
l’affichage. Pour faire une telle chose,
il est nécessaire de traiter l’image par la partie externe de l’implant pour
éviter une consommation de puissance dans la partie interne. L’approche qui a été adoptée pour résoudre ce
problème était la création d’un algorithme basé sur un balayage d’image adapté.
MÉTHODOLOGIE :
La
première étape était la recherche dans la littérature existante des algorithmes
de balayage d’image adapté et des techniques de traitement de l’image. La deuxième étape fut la recherche d’un
algorithme ainsi que sa validation.
Après avoir décomposé le problème, l’approche qui a été choisie fut de
partir de solutions envisageables puis de définir à partir de recherches
empiriques un premier algorithme. Pour
valider partiellement cet algorithme, des étapes de simulation grâce à l’outil
MATLAB furent choisies. Puis une
recherche des fondements mathématiques de cet heuristique a été trouvée. Cette manière de procéder fut répétée jusqu’à
arriver au meilleur algorithme. La
validation finale de cet heuristique fut sa démonstration mathématique. L’étape suivante fut la recherche de
l’architecture équivalente à cet algorithme et sa validation à l’aide d’outils
de co-simulation tels que Specman e-elite et Modelsim.
RÉSULTATS :
Les
simulations des algorithmes trouvés nous ont permis de dégager plusieurs
résultats importants. Un de ces
résultats est l’écart type en fonction de différentes tailles de matrices, qui
nous permet de voir la dispersion des valeurs par rapport à la moyenne. L’efficacité des algorithmes OSS et SOSOS
trouvés, est importante et ceci quel que soit la taille N de la matrice. En effet, l’algorithme SOSOS permet de
réduire au maximum l’écart type.
L’architecture a été codée en VHDL puis elle a été co-simulée à l’aide
d’outils et testée avec Specman e-elite et Modelsim. Ces outils permettant de rendre possible une
couverture fonctionnelle optimum de ce design.
La prochaine étape sera l’intégration sur une plate-forme FPGA puis sa
validation par différents tests.
CHABINI, Noureddine |
DIPLÔME: Ph.D. |
TITRE:
Méthodes d'optimisation pour la conception de systèmes matériels/logiciels.
RÉSUMÉ:
Ce projet de recherche se concentre sur le développement de méthodes pour l'amélioration de la performance, la réduction de la surface et la réduction de la consommation de la puissance pour des systèmes informatiques. Quant à l'avancement de ce projet de recherche, nous avons développé un algorithme pour déterminer une borne sur le débit maximal pour des systèmes de type pipeline. Pour le design de systèmes matériels opérant à débit maximal, nous avons développé des méthodes pour réduire le nombre de registres requis ainsi que pour réduire le nombre de phases du circuit final. Des méthodes pour réduire la consommation de puissance sont en cours de développement.
PROBLÉMATIQUE:
La qualité d'un système informatique se mesure généralement par sa performance, sa surface et sa consommation de puissance en cas de systèmes matériels. Concevoir un système ayant une certaine qualité, c'est résoudre un ensemble de problèmes d'optimisation très complexes. Ces problèmes sont prouvés NP-complets en général. Pour les résoudre d'une façon efficace, le développement d'heuristiques est nécessaire. Dans ce projet de recherche, nous nous concentrons sur le développement d'heuristiques pour l'amélioration de la performance et pour la réduction de la surface et la consommation de la puissance pour des systèmes informatiques.
MÉTHODOLOGIE:
Les méthodes que nous avons développées et les méthodes que nous sommes en train de développer sont destinées à la résolution de problèmes NP-complets. Pour tester l'efficacité de ces méthodes, leur expérimentation sur des cas de test est nécessaire. Pour cette fin, nous avons planifié le développement d'un outil en langage C++ que nous avons appelé Circuit Optimizer. Les méthodes que nous avons déjà développées ont été incorporées dans Circuit Optimizer. Les méthodes en cours de développement y seront intégrées aussi. Nous espérons aboutir à un outil d'aide à la conception de systèmes informatiques de haute qualité.
RÉSULTATS:
Nous avons développé une méthode pour déterminer une borne sur le débit maximal pour des systèmes de type pipeline. Aussi, pour des systèmes matériels fonctionnant à débit maximal, nous avons développé des méthodes pour réduire le nombre de registres requis ainsi que pour réduire le nombre de phases du circuit.
CHEBLI,
Robert |
DIPLÔME:
M.Sc.A. |
TITRE:
Interface de réception intégré d’un échographe portable.
RÉSUMÉ:
L’objectif de ce projet consiste en la conception d’un étage d’entrée d’un échographe miniaturisé. Ce dernier est constitué des étages d’amplification et de numérisation. Dans cette application, il est nécessaire d’amplifier largement les signaux (écho) de très faible amplitude (quelques microvolts) qui proviennent du profond que ceux de forte amplitude qui proviennent de la surface de la peau du corps humain. Une technique d’amplification consiste à utiliser un véritable amplificateur logarithmique basé sur des étages cascadés à gain modérés. Pour compenser l’atténuation des signaux reçus par la réflexion sur les interfaces de tissus humains, un amplificateur à gain programmable est utilisé. Il sert à compenser l’atténuation en décibel pour chaque centimètre de profondeur. La programmation de cet amplificateur est fait par un convertisseur analogique à numérique «pipeline» ayant 10 bits de résolution et une fréquence d’échantillonnage supérieure à 25MHz.
PROBLÉMATIQUE:
Généralement, l’étage d’entrée d’un échographe est constitué entre autre d’un préamplificateur qui sert à amplifier les échos reçus sans affecter leurs amplitudes. L’utilisation d’un amplificateur logarithmique permet de compresser les échos de forte amplitude ce qui provoque la création des artéfacts sur l’écran du moniteur.
MÉTHODOLOGIE:
En s’inspirant des travaux de recherche qui ont été faits dans le domaine de l’imagerie médicale, nous proposons une architecture rigoureuse de l’étage d’entrée d’un échographe.
Notre architecture comporte les modules suivants :
- Un amplificateur logarithmique formé des étages à faible gain cascadés avec un étage de compensation qui est connecté à un convertisseur analogique-numérique;
- Dans ce travail, on vise à intégrer dans une seule puce (ASIC) ces trois étages et à implanter le contrôleur en FPGA
RÉSULTATS:
Un circuit intégré CMOS intégrant les deux premiers étages d’amplification a été fabriqué et testé avec succès. Le design d’une deuxième puce comportant les trois étages est en cours pour améliorer les résultats obtenus de la première et compléter la deuxième puce.
CHEVALIER, Jérôme |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Aide au partitionnement de système co-design logiciel/matériel par la
simulation a haut niveau en System C
RÉSUMÉ :
Le projet consiste à concevoir une méthodologie pour le partitionnement
et à construire une plate-forme à haut niveau en SystemC. Cette plate-forme
permet la simulation et l’estimation au niveau transactionnel des systèmes
co-design logiciel/matériel sur puce.
PROBLÉMATIQUE :
Pour la réalisation de nombreux systèmes, l’utilisation combinée de
processeur d’usage général et de circuits spécialisés est en voie de se
répandre rapidement. Cette approche mixte nécessite des méthodologies de
conception nouvelles. Ces méthodes et techniques doivent notamment permettre au
concepteur du système d’en effectuer la spécification et la modélisation sans
se soucier du découpage logiciel/matériel, tout en l’aidant à effectuer ce
partitionnement par la suite. Actuellement, il existe peu d’outils et de
méthodologies complètement satisfaisantes et permettant d’effectuer toutes les
étapes du processus de conception et de partitionnement.
MÉTHODOLOGIE :
La démarche consiste d’abord à effectuer une revue des méthodologies de
spécification et de partitionnement existantes pour le niveau transactionnel.
La majorité de ces méthodes sont dédiées exclusivement au matériel, mais elles
constituent une bonne approche pour construire une méthodologie pour le
co-design. La méthodologie conçue doit
permettre le passage des blocs du logiciel au matériel et vice-versa sans avoir
à y effectuer de changement. Par la
suite, elle sera implémentée par une plate-forme haut niveau en SystemC,
utilisant un ISS pour la partie logiciel et un bus pour le côté matériel.
RÉSULTATS :
La méthodologie de conception a été élaborée, les choix et problèmes
d’implémentation ont été résolus.
Actuellement, il reste à bâtir la plate-forme de simulation en SystemC,
puis à procéder aux tests.
CHOUCHANE, Tahar |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Conception d’un mélangeur RF en technologie CMOS 0.18mm.
RÉSUMÉ :
Le développement rapide des systèmes de communication sans fil a conduit
à la prolifération de différentes normes et applications. Cette croissance a poussé à l’émergence
d’autres axes dans la conception, en particulier l’intégration à grande échelle
qui exige de nouveaux défis avec des solutions et des architectures à moindre
coût et à faible consommation. Ce
travail consiste en la conception d’un mélangeur intégré en technologie CMOS
0.18mm. Sa fonction consiste à convertir des
fréquences à travers un processus non linéaire de mélange de signaux. Cependant, cette non-linéarité associée aux
interférences génèrent des distorsions et des effets parasites indésirables qui
limitent les performances du système et dégradent le signal désiré.
PROBLÉMATIQUE :
Les dispositifs et les circuits RF sont souvent réalisés avec des
technologies coûteuses tels que le GaAs ou la technologie bipolaire. Cependant, de nombreux efforts cherchent à
substituer ces circuits RF par des circuits intégrés CMOS qui est motivé par
son niveau d’intégration, son bas coût et sa compatibilité avec les circuits
numériques. Or, avec cette évolution,
les critères de conception changent et imposent de nouvelles approches dans la
conception et les architectures. Le
mélangeur constitue un module fondamental dans un système de communication sur
lequel est reporté la plus grande contrainte de linéarité et de
distorsion. Ainsi, un ensemble de
difficultés découle du caractère des interactions de ses signaux et de sa
non-linéarité Comme le mélangeur est
destiné à opérer à haute fréquence, ces effets sont beaucoup plus nuisibles et
prononcés et ont un impact direct sur la performance de l’ensemble du
système. Sa réalisation implique souvent
de faire des compromis entre ses performances tels que le gain de conversion,
la linéarité, le bruit ou la consommation.
En outre, la tendance dans la conception des systèmes de communication
demande des topologies opérant à faible tension ce qui est moins évident en
haute fréquence. Donc, la conception de
ce module RF représente une étape cruciale qui pousse la recherche de
techniques de circuits et des architectures qui peuvent réduire ces limitations
pour atteindre des performances raisonnables.
MÉTHODOLOGIE :
La méthodologie prévue pour réaliser ce travail est la suivante :
·
Étude bibliographique et documentation sur les systèmes de communication;
·
Étude théorique sur la conception en RF;
·
Choix et justification de l’architecture à développer;
·
Analyse et évaluation de la proposition;
·
Extension et développement des circuits additionnels pour la
fonctionnalité en RF;
·
Proposition d’amélioration des performances;
·
Conception et évaluation de l’ensemble du module.
RÉSULTATS :
Plusieurs circuits ont été simulés sous Spectre RF. Il reste à améliorer leurs caractéristiques,
à assembler le module et procéder à sa caractérisation.
CHUREAU, Alexandre |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Réalisation d’une plate-forme de développement rapide de systèmes sur
puce.
RÉSUMÉ :
Les technologies de fabrication microélectronique offrent aux concepteurs
de systèmes sur puce presque toute la liberté qu’ils désirent. Mais quels bénéficies tire-t-on de ces
millions de transistors si on ne dispose pas d’outils de conception de haut
niveau pour les orchestrer rapidement et précisément? Ce projet vise à mettre en valeur une méthode
de conception basée sur une plate-forme dédiée à une famille d’application, les
processeurs réseau. Cette plate-forme,
dont la réutilisation du design constitue l’élément clé, repose sur un langage
de modélisation de haut niveau, le UML (Unified Modeling Language).
PROBLÉMATIQUE :
La grande variété des traitements d’information fait qu’il est difficile
de développer un processeur réseau universel.
Plusieurs traitements nécessitent un certain niveau de reconfiguration
sans toutefois faire appel aux nombreuses ressources des processeurs réseau
complexes (surface + énergie gaspillée, programmation difficile). Ainsi, le compromis entre la flexibilité d’un
processeur programmable et la performance d’un ASIC est plus difficile à
optimiser.
MÉTHODOLOGIE :
Il s’agit dans un premier temps de construire un modèle exécutable d’un
processeur réseau dont la définition et le raffinement se font par une méthode
de type EDA (Electronic Design Automation) basée sur le UML. Le processeur générique est entièrement
prédéfini en UML, et constitue une plate-forme de développement. Le designer se concentre sur les séquences de
message, les interconnexions, les algorithmes, etc. en ayant à sa disposition
cette boîte à outil UML spécialisée.
Dans un deuxième temps, une méthode formelle de dérivation de design
menant à l’implantation est établie. Une
grande variété de processeurs réseau peut alors prendre forme, répondant au besoin
de performance/configuration précis de l’application visée.
RÉSULTATS :
L’infrastructure de la plate-forme a été établie et la première version
exécutable du modèle est en développement.
Par la modélisation des spécifications, les membres de l’équipe de
développement peuvent maintenant communiquer sans ambiguïté leurs décisions de
design.
COUDYSER, Michael |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE:
Repérage de la
direction d’arrivée d’un faisceau par rapport à un réseau d’antennes disposées
sur deux axes et à l’aide d’un réseau de neurones.
RÉSUMÉ:
L’étude propose un système de repérage de la direction d’arrivée d’un faisceau avec une précision angulaire de moins de un degré. Le système est composé d’un réseau d’antennes, qui reçoit un faisceau, et d’un réseau de neurones qui détermine l’angle d’incidence de ce faisceau par rapport au réseau d’antennes. La précision est mesurée pour un rapport signal bruit (RSD) de 10 db, comme celui que l’on rencontrerait sur un dispositif embarqué dans un satellite. L’objectif de la recherche est donc d’élaborer et d’optimiser un réseau de neurones et différents systèmes de filtrage afin d’obtenir la meilleure résolution angulaire compte tenu du bruit. L’optimisation portera aussi bien sur la forme des entrées à fournir au réseau de neurones que sur l’architecture et sur l’entraînement du réseau de neurones.
PROBLÉMATIQUE:
Pour maximiser le transfert de puissance dans des applications sans fils, une solution consiste à utiliser des antennes très directives. Mais cela impose en contrepartie de pouvoir assurer un alignement suffisamment précis des antennes émettrice et réceptrice. Lorsque l’une des antennes est mobile, on doit avoir recours à un système de détection d’angle d’incidence qui, comme son nom l’indique, permet de déterminer l’angle d’incidence du signal source. De nombreux systèmes réalisant cette fonction ont été proposés où l’information sur l’angle d’incidence peut être extraite par comparaison d’amplitude ou de phase, voire les deux simultanément. Seul inconvénient, le calibrage de tels systèmes est souvent laborieux. Une méthode offrant davantage de souplesse pour le calibrage consiste à utiliser un réseau de neurones.
MÉTHODOLOGIE:
La méthode consiste à étudier les systèmes déjà existants pour analyser les performances et les particularités des solutions disponibles dans la littérature. Puis une étude théorique des réseaux de neurones permettra de choisir quelle structure nous allons développer. Le système complet sera développé et simulé à partir de Matlab en modélisant le plus fidèlement possible les problèmes de bruit et les disparités sur le gain des antennes. Le réseau d’antennes sera élaboré par une équipe du laboratoire PolyGrames, ce qui permettra de valider la forme des signaux provenant des antennes.
RÉSULTATS:
Le système élaboré se compose d’un réseau de 4 antennes relié à un réseau de neurones. La précision sur l’angle d’arrivée est de 1 degré pour un cône d’incidence d’une ouverture de 90 degrés par rapport à la verticale.
COULOMBE, Jonathan |
DIPLÔME: Ph.D. |
TITRE:
Simulateur visuel intra-cortical implantable.
RÉSUMÉ:
Le projet consiste à concevoir et réaliser un système intégré implantable visant à stimuler le cortex cérébral de patients aveugles. Après avoir réalisé un tel dispositif de dimension et de complexité réduites, une attention particulière sera apportée à la consommation en puissance ainsi qu’à la sécurité du dispositif par l’intégration de modules de surveillance et de contrôle de la stimulation. Différents prototypes de fonctionnalité et de complexité croissantes seront conçus, réalisés et testés in-vitro et in-vivo.
PROBLÉMATIQUE:
La réalisation d’un implant cortical au nombre de canaux de stimulation élevé demandera de relever un bon nombre de défis. Entre autres, mentionnons l’intégration de différents modules de circuits intégrés analogiques et numériques, l’interface entre les circuits et une matrice d’électrodes de grande densité, ainsi que l’encapsulation compacte et biocompatible de l’ensemble.
Une fois ces éléments développés adéquatement, une emphase importante doit être mise sur l’optimisation des modules électroniques. En effet, afin de réaliser un système possédant un grand nombre de canaux de stimulation parallèles, la consommation en puissance doit être minimisée de façon substantiellement, par rapport à ce qui est généralement fait pour les neurostimulateurs actuels. Cependant, les techniques conventionnelles visant à réduire la consommation peuvent facilement entraîner des dommages permanents sur les tissus stimulés. Un système de monitoring des charges et tensions de sortie, de contrôle et de compensation devra donc être conçu afin d’assurer l’efficacité et la sécurité de la stimulation. Des techniques novatrices permettant d’effectuer ses tâches de façon énergétiquement efficace devront être développées.
MÉTHODOLOGIE:
En un premier temps, l’objectif est de faire un implant comportant un nombre de sites de stimulation réduit, et ce de manière à maîtriser les techniques élémentaires qui seront nécessaires à la réalisation d’un système complexe (fabrication, assemblage, encapsulation, etc.). L’implant comporte une multitude de modules de stimulation indépendants, contrôlés par un module central d’interface, assurant l’alimentation du système au niveau électronique dans le but d’assurer l’efficacité et la sécurité du dispositif. Finalement, l’intégration des éléments développés sera réalisée. Le système électronique optimisé, de pleine dimension, devra être fabriqué et encapsulé avec le savoir-faire développé dans la première phase du projet.
RÉSULTATS:
Un prototype intégré de taille réduite du module de stimulation a été réalisé et testé avec succès. Une première version du substrat permettant d’assembler le stimulateur avec sa matrice d’électrodes a aussi été réalisée. Un prototype, dans ce cas réalisé en composants discrets, du module d’interface a été réalisé et aussi testé avec succès. Celui-ci inclut un démodulateur novateur et performant. En parallèle, un stimulateur non implantable a été réalisé pour des tests in-vivo variés dans des délais plus brefs que ce qui est envisageable avec une version implantable.
DELAFOSSE, Maurice Jacques-A. |
DIPLÔME : M.Sc.A |
TITRE:
Utilisation des MEMS comme base motrice dans la conception d’un nanorobot
à autonomie étendue (Projet Walking-die)
RÉSUMÉ:
Le projet Walking-die vise la création d’un nano-robot dont les
dimensions finales se situeraient en dessous des 5mm et les capacités seraient
les suivantes : déplacement de
précision nanométrique, équipements d’exploration et de manipulations
atomiques, contrôle à distance, etc. À
cette liste, nous prévoyons ajouter tout élément allant dans le sens de
l’accroissement de l’autonomie du robot.
Ma principale tâche à l’heure actuelle consiste à concevoir et tester un
micromoteur électrostatique en parallèle avec la définition d’un ensemble de
requis en terme de puissance disponible et dissipée.
PROBLÉMATIQUE:
Partant de la génération actuelle de robot en développement au
laboratoire de nanorobotique de l’École, j’ai décidé de concentrer mes efforts
à éliminer les principaux points de dissipation de chaleur : les convertisseurs de tension utilisés pour alimenter les différents tubes
piézo-électriques composant le robot.
Pour ce faire, j’ai décidé d’opter pour un autre mode de
déplacement : l’usage de
roues. Cette approche demande une bonne
estimation des requis en terme de friction et de puissance disponible (surtout
le couple.) De plus, l’échelle
d’opération demandera peut-être un environnement contrôlé dont les paramètres
doivent être déterminés et respectés à volonté.
MÉTHODOLOGIE:
Sur suggestion de mon directeur de maîtrise, j’ai exploré l’avenue des
MEMS pendant un à deux mois afin de déterminer ce que nous pourrions en
tirer. Parallèlement à cela, j’ai
schématisé les différents modes de déplacement que je connaissais et j’ai
essayé d’en découvrir d’autres afin de les confronter les uns aux autres, mais
aussi à mes requis en terme de capacité de déplacement du nouveau robot. Une fois notre choix arrêté, nous avons
poursuivi notre survol de la littérature en l’axant plus précisément sur les
micromoteurs électriques.
RÉSULTATS:
Un premier design de micromoteur électrostatique a été envoyé à la CMC
pour être usiné au cours de la run 0103MU. Je me suis inspiré des designs croisés dans
la littérature et des outils à ma disposition (MEMS Pro 3 de MEMScap). La CMC expédie les premiers éléments usinés
prochainement. Dès réception, je
commencerai les tests de caractérisation et je serai en mesure de fournir plus
de résultats.
DELAGE Jean-François |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Synthèse et conception d’une interface UHF dédiée aux applications de tagging.
RÉSUMÉ:
Le travail consiste à concevoir une interface de radiocommunication capable d’émettre et de recevoir des signaux dans la bande ISM 915MGz. Quelques circuits intégrés à la réception sont réalisés et fabriqués et des stratégies pour la réalisation du module d’émission sont proposées.
PROBLÉMATIQUE:
Plusieurs applications peuvent tirer profit d'un lien RF, dont le tagging (aussi connu sous l'appellation RF ID). Un tag est une étiquette électronique que l'on appose à un produit par exemple. Ainsi, cette étiquette intelligente, une fois interrogée, peut retourner de l'information sur le produit qu'elle identifie (tel sa catégorie, son prix), un peu à la manière d'un code à barre. Cependant, la lecture d'une étiquette électronique s'avère beaucoup plus rapide puisqu'il n'y a pas de recensement physique à mener: seule une interrogation par champ électromagnétique s'avère nécessaire. On peut ainsi mener un inventaire d'un entrepôt en temps réel, ou encore établir instantanément la facture d'un panier d'épicerie.
MÉTHODOLOGIE:
Pour développer le lien RF, nous procédons en deux étapes. D’une part, un étage initial sert à ramener les signaux RF à haute fréquence en bande intermédiaire, puis en bande de base. Par la suite, la démodulation des signaux PSK se fait de façon numérique.
RÉSULTATS:
Nous avons réalisé un amplificateur à faible bruit (AFB) de même qu’un mélangeur pouvant opérer dans la bande ISM à 915 MHz. Ces deux éléments, qui font partie de l’étage d’entrée du démodulateur proposé, ont été fabriqués en technologie CMOS 0.35µ. Les tests physiques et la caractérisation de tous ces composants ont été achevés. Ces résultats, de même que ceux obtenus lors de la fabrication d’amplificateurs opérationnels constituent la pierre assise sur laquelle repose une bonne partie de l’analyse détaillée à rapporter dans le mémoire de maîtrise.
DESLAURIERS, François |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Génération automatique d’interfaces de communication dans un
environnement logiciel-matériel multiprocesseurs.
RÉSUMÉ :
À partir d’un système logiciel-matériel conçu en SystemC, il est possible
d’explorer les différentes possibilités de communication entre les différents
modules (tant logiciels que matériels).
De la sorte, il sera possible, lors du raffinement du système vers une
plate-forme existante, de générer automatiquement les interfaces de
communication qui rendront le système optimal et cohérent.
PROBLÉMATIQUE :
Les systèmes embarqués sont issus d’une méthodologie dite de co-design,
qui consiste à concevoir un système comportant à la fois des modules logiciels
et matériels. La conception se fait
d’abord à haut niveau (dans un langage comme SystemC, par exemple) dans le but
de décrire le système à un niveau uniquement fonctionnel. Par la suite, un partitionnement est effectué
pour séparer les modules matériels des modules logiciels et les cibler sur une
plate-forme. La communication
inter-module représente un certain problème étant donné les différentes
interfaces des modules ainsi que leur nature différente.
MÉTHODOLOGIE :
Nous prévoyons compléter les étapes suivantes :
·
Concevoir et réaliser un système de base en SystemC, système comprenant
des modules à la fois logiciels et matériels;
·
Explorer les différents cas de communication (HW-HW, SW-SW, SW-HW);
·
Examiner les plate-formes TarP et SC_TarP dans le but d’effectuer une
liaison entre ces deux plate-formes;
·
Raffiner le système vers Seamless-Cbridge;
·
Permettre la génération automatique orientée AMBA des interfaces;
·
Étendre la méthodologie à un niveau multiprocesseur.
RÉSULTATS :
La recherche venant de débuter, aucun résultat n’est disponible.
DIDO, Jérôme |
DIPLÔME: M.Sc.A |
TITRE :
Système d’acquisition de la pression transdiaphragmatique et de l’électromyogramme du diaphragme.
RÉSUMÉ:
Ce projet traite de la conception et de la réalisation d’un système d’acquisition simultanée de la pression transdiaphragmatique (Pdi) et de l’électromyogramme du diaphragme (EMGdi) utilisant des capteurs de pression microélectroniques et un nouveau type d’électrode oesophagienne.
PROBLÉMATIQUE:
La mesure de paramètres respiratoires importants comme la Pdi et l’EMGdi se fait encore à l’heure actuelle par deux systèmes distincts qui utilisent des dispositifs encombrants : ballonnets de latex à insérer par voie nasale, éventuellement des colonnes d’eau, capteurs de pressions extérieurs, amplificateurs, etc. La miniaturisation de tous ces dispositifs engendrerait une moindre gêne pour le patient et pour le médecin. En outre, il faut recourir à des algorithmes complexes pour atténuer les effets du positionnement vertical des électrodes oesophagiennes et de la contamination cardiaque. Une géométrie d’électrode adaptée permettrait à terme de se passer de tels algorithmes en filtrant à la source.
MÉTHODOLOGIE:
Nous prévoyons compléter les étapes suivantes :
· Conception et réalisation de deux puces électroniques permettant l’acquisition, le traitement et le transfert vers l’extérieur de signaux de pression acquis par des membranes déformables;
· Micro fabrication des membranes et étude de leur comportement aussi bien du point de vue électrique (gain, sensibilité) que mécanique (solidité, gamme de pression détectable);
· Validation d’un nouveau type d’électrodes oesophagienne par simulation électrostatique. Cette étude devrait permettre de caractériser l’influence de certains paramètres de l’électrode sur les effets de positionnement vertical et sur la contamination cardiaque.
RÉSULTATS :
Les puces électroniques ont été réalisées et testées avec succès. Les résultats obtenus à l’issue de simulations des électrodes paraissent encourageants puisqu’une forte réduction de la contamination cardiaque a pu être observée en comparaison avec des électrodes traditionnelles. Il reste néanmoins à poursuivre les simulations pour caractériser le dispositif plus précisément.
DJEBBI, Moncef |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Conception
d’amplificateur mode courant (CFOA) à faible tension d’offset et réalisation
d’un filtre passe bande programmable.
RÉSUMÉ :
Ce projet traite
d’une des techniques de compensation de la tension de décalage (offset) dans
les amplificateurs mode courant et
l’utilisation d’un CFOA en technologie CMOS pour réaliser un filtre passe bande
à haute performance.
PROBLÉMATIQUE :
Dans le domaine
analogique, la tension de décalage due à la variation du procédé de fabrication
(transconductance, seuil de conduction), l’irrégularité des dimensions des
masques et la difficulté de jumeler des transistors de type NMOS et PMOS. Elle réduit les performances des
amplificateurs utilisés dans les filtres intégrés et les convertisseurs
analogiques/numériques et bien d’autres applications. La tension de décalage provoque des erreurs
d’information sur le signal traité par un système utilisant des amplificateurs.
MÉTHODOLOGIE :
·
Journal des travaux traitant du problème de la
tension de décalage;
·
Choix d’une solution qui répond aux besoins du
problème sans dégradation des performances de l’amplificateur;
·
Analyse et simulation du circuit de compensation;
·
Proposition et simulation d’une nouvelle
architecture (CFOA) pour différentes valeurs de tension DC;
·
Vérification et analyse des effets du circuit de
compensation sur les performances de l’amplificateur tels que la distorsion
harmonique, le produit gain bande passante et le bruit;
·
Conception et simulation d’un filtre passe bande
utilisant des CFOA.
RÉSULTATS :
Design,
implémentation et fabrication d’une puce intégrant un CFOA et un module de
réduction de la tension de décalage. Une
comparaison des résultats obtenus par simulation et par mesure est en cours.
DJEMOUAI, Abdelouhab |
DIPLÔME: Ph.D |
TITRE:
Transfert d’énergie et transmission bidirectionnelle de données par couplage inductif pour des systèmes électroniques implantables.
RÉSUMÉ:
Nous proposons une nouvelle technique destinée à améliorer les performances d’un système transcutané de transfert d’énergie pour des systèmes électroniques implantables (SEI). La technique utilisée est basée sur un lien à couplage inductif est aussi exploitée pour le transfert de l’énergie que pour la transmission bidirectionnelle de données. La technique proposée consiste en l’utilisation d’un circuit de contrôle permettant d’ajuster automatiquement les niveaux de tensions d’entrée et de sortie du lien inductif. Ce contrôle permet de maintenir l’énergie à transférer à l’implant à un niveau déterminé et de réaliser la modulation des signaux nécessaires à la transmission des données. Le circuit de contrôle permet de minimiser la sensibilité du lien aux fluctuations de la tension d’alimentation de l’amplificateur de puissance et de réduire les pertes d’énergie résultant de l’opération de la modulation des signaux à transmettre.
PROBLÉMATIQUE:
Le recours aux implants biomédicaux (stimulateurs) intégrés a été depuis longtemps considéré comme une solution alternative pour la récupération de la fonctionnalité des organes humains paralysés. Cependant, l’alimentation de ces systèmes représente un handicap majeur dans leur design. Comme ces stimulateurs sont destinés pour un fonctionnement à long terme, leur alimentation devrait être effectuée à distance. Ceci est indispensable afin d’éviter le recours aux batteries et aux opérations chirurgicales nécessaires pour les recharger. Souvent le même lien (interface) d’alimentation est aussi utilisé comme moyen de communication avec l’implant. Donc, le développement d’une telle interface représente une étape cruciale dans la conception des implants biomédicaux. C’est dans cet axe que nous menons des recherches pour développer et concevoir des interfaces d’alimentation et de communication pour permettre un fonctionnement correct et de longue durée pour des stimulateurs intégrés.
MÉTHODOLOGIE:
La méthode prévue pour compléter le présent projet comprendra les étapes suivantes:
· Étude bibliographique détaillée des systèmes existants de transfert d'énergie;
· Étude théorique détaillée, simulation et caractérisation d'un lien à couplage inductif;
· Proposition d'une méthode pour améliorer les performances d'un système de transfert d'énergie et de transmission de données à base d'un lien à couplage inductif;
· Conception et évaluation de l'ensemble du système proposé.
RÉSULTATS:
Nous avons proposé une boucle à verrouillage de fréquence (FLL) basée sur une nouvelle technique de conversion fréquence/tension. Nous travaillons à la mise en œuvre d’un modulateur CMOS intégré pour le contrôle de l’amplificateur de puissance du lien à couplage inductif et nous prévoyons intégrer ces techniques pour compléter un système dédié pour transférer l’énergie efficacement.
DUBOIS, Martin |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE:
Analyse de la connexion entre une plate-forme digitale et interface
réseau ou sans-fil.
RÉSUMÉ:
Analyse des plates-formes réseaux existantes pour les chaînes de
traitement et sans fil.
PROBLÉMATIQUE:
De plus en plus les débits de transmission augmentent. Or, les plates-formes qui doivent traiter ces
données doivent être performantes et efficaces.
Comment fait-on pour traiter ce débit de données tout en étant
économique et efficace.
MÉTHODOLOGIE:
·
Élaboration et définition d’une interface physique
·
Faire une synthèse des interfaces physiques dans l’optique d’une
plate-forme réseau
·
Faire l’expérimentation des MACS (Media Access Control).
·
Voir les chaînes de traitement pour la conception de radio configurable
(SDR).
RÉSULTATS:
Aucun résultat n’est disponible pour le moment.
DUBOIS, Mathieu |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Modélisation et optimisation systématique des performances d’architecture
de plate-forme.
RÉSUMÉ:
Modélisation de performance de processeur réseau à l’aide d’outils de
haut niveau tels que VCC et Seamless.
Ceci permet de caractériser la complexité et l’efficacité de modèles
précis et efficaces visant à optimiser une plate-forme avec une méthode
systématique.
PROBLÉMATIQUE:
Évaluation du temps requis et des paramètres extraits par les outils de
haut niveau pour la réalisation de plate-formes par des exemples concrets.
MÉTHODOLOGIE:
Développer une méthode systématique pour l’optimisation qu’il faudra caractériser
en complexité et efficacité par des modèles précis de haut niveau.
RÉSULTATS:
Aucun résultat n’est disponible pour l’instant.
DUVAL, Olivier |
DIPLÔME : M.Sc.A |
TITRE :
Conception d’un dispositif microélectronique de test pour des composants
nanoélectroniques.
RÉSUMÉ :
Ce projet se veut une approche hybride entre la microélectronique et la
nanoélectronique. Le dispositif ainsi
créé pourra aussi servir au test de futurs composants.
PROBLÉMATIQUE :
·
Modéliser tous les paramètres à tester;
·
Choisir quel composant tester parmi tous les composants nanoélectroniques
actuellement disponibles;
·
Déterminer une structure analogique de contact entre les deux composants;
·
Rendre la structure de test portable à plusieurs types de composants;
·
Implanter les composants nanoélectroniques dans des circuits
électroniques simples.
MÉTHODOLOGIE :
·
Revue de littérature sur des dispositifs nanoélectroniques;
·
Modélisation de circuits analogiques simples incluant ces dispositifs;
·
Modélisation de la structure de test;
·
Conception du circuit VLSI servant comme base de la plate-forme de test;
·
Réalisation du circuit VLSI à la CMC
·
Inclusion des composants nanoélectroniques à la plate-forme de test au
département de génie physique;
·
Test de différents paramètres de ces dispositifs;
·
Application de circuits électroniques simples avec ces dispositifs
nanoélectroniques.
RÉSULTATS :
Lors de la revue de littérature:
·
Choix préliminaire de nanotubes de carbone et de fullerènes comme composant
nanoélectronique à tester;
·
Choix préliminaire de dispositifs présentement au stade d’étude de
faisabilité;
· La structure analogique est aussi présentement à l’étude.
ELSANKARY,
Kamal |
DIPLÔME:
Ph.D. |
TITRE:
Circuits CMOS
mixtes (analogique, numérique et RF) dédiées à des systèmes de communications
sans fil à très large bande.
RÉSUMÉ :
Le présent projet
est orienté vers la mise en œuvre d’une nouvelle architecture d’un système de
communication sans fil à très large bande passante. Étant dédiée à une future génération de
systèmes, l’architecture en question, sera validée par des circuits et
fonctions mixtes (analogique, numérique et RF) en technologies CMOS (0.18 ou
0.13 µm). Un intérêt particulier est
accordé aux convertisseurs A/N rapides dédiés aux systèmes de communication
modernes.
PROBLÉMATIQUE :
La demande
croissante des dispositifs portatifs sans fil dans les différentes applications
(voix, médicales, capteurs, divertissement, etc.) a attisé le besoin d’un système
de télécommunication (émetteur/récepteur) intégrable dans une seule puce sans
aucune autre composante externe. Ce
système présente un défi concernant de prolonger la vie de la batterie pour des
applications portatives, soutenir des voix et des images sur de courte et
longue distance et enfin il doit avoir une augmentation dramatique de la
fiabilité et une diminution du coût.
L’ouverture au public des bandes ISM (industriel, scientifique et
médical) et UNII (Unlicensed national information infrastructure) aux
différents utilisateurs du monde avec des différents types de modulations
(OFDM, FHSS et DSSS) a révélé une autre contrainte à l’émetteur récepteur
concernant le sujet de minimiser le bruit contribué par les applications
accordées à ces bandes. Le
semi-conducteur complémentaire d’oxyde de métal (CMOS) est le choix convenable
pour permettre un mixage libre des fonctions analogiques et numériques à cause
de son faible coût de fabrication et de sa supériorité pour les applications
numériques. Cependant, pour la
technologie submicronique profonde telle que 0.18um et moins, le design des
blocs analogiques CMOS révèle beaucoup de faiblesse au sujet de modulation de
canal, dégradation de mobilité de porteurs et divers bruits provenant de son
substrat fortement dopé. Ces contraintes
nécessitent d’analyser de nouvelles techniques pour la réalisation des blocs
mixtes (analogique et numérique combinés) dédiés au système de communication
sans fil moderne. Nous souhaitons
proposer des techniques de conception afin d’atténuer les effets du
comportement non idéal des circuits analogiques cohabités avec les circuits
numériques.
MÉTHODOLOGIE :
Ø
Maîtriser les différentes architectures des
systèmes de télécommunication modernes;
Ø
Étudier les circuits intégrés à faible consommation
de puissance;
Ø
Proposer de nouvelles techniques qui surmontent les
contraintes précitées dans la problématique;
Ø
Simulation, design et implémentation de ces
circuits afin de les valider en créant un environnement de test convenable.
RÉSULTATS :
Design et
réalisation d’un convertisseur analogique numérique (CAN) intégré à
architecture pipelinée du10 bits 50M échantillons/sec en technologie CMOOS
0.18µm. Proposition d’une nouvelle
architecture pour les convertisseurs analogiques numériques entrelacés.
FAYOMI, Christian |
DIPLÔME: Ph.D |
TITRE:
Techniques de conception de circuits CMOS à
basse tension d'alimentation dédiés aux convertisseurs analogiques/numériques.
RÉSUMÉ:
Ce projet consiste à proposer des techniques
de conception de circuits CMOS dédiés aux convertisseurs analogiques/
numériques (CAN). L'emphase est mise sur
les méthodes de réduction de tension d'alimentation afin de permettre un
fonctionnement adéquat pour des tensions avoisinant le seuil des transistors.
PROBLÉMATIQUE:
Les CAN et CNA assurent le lien entre les
milieux analogique et numérique. Les
applications utilisant ces convertisseurs sont diverses et variées. En télécommunication par exemple, les
nouvelles applications exigent de très grandes résolutions à de très haute
vitesse mais avec comme contraintes principales une très faible dissipation de
puissance. En instrumentation, la
résolution reste toujours un facteur clé, la plupart des applications se
limitent à une résolution de l'ordre de 12 bits et plus. La demande grandissante des applications
portatives exige une alimentation de l'ordre de 1.8 V ou moins avec une faible
consommation de courant. De plus, la
réduction rapide de l'échelle des nouveaux procédés de fabrication en
technologie CMOS requiert une réduction de l'alimentation afin de garantir la
fiabilité à long terme des circuits. Il en découle donc que les circuits
électroniques contemporains destinés aux CAN et CAN doivent opérer à très basse
alimentation afin de répondre aux applications portatives. Le but du présent
projet est d'investiguer la faisabilité des circuits électroniques viables
fonctionnant à très bas voltage et dédiés aux convertisseurs A/N.
MÉTHODOLOGIE:
Les différentes étapes du projet seront donc:
RÉSULTATS:
Les résultats obtenus à ce jour ont fait
l'objet de quatre articles de conférence.
Des prototypes ont été conçus dans le procédé 0.18mm et soumis pour
fabrication. Les tests expérimentaux
débuteront très bientôt. Le but de ces
tests est de démontrer la faisabilité des circuits CMOS analogiques à basse
alimentation.
FILION, Luc |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Analyse, implantation et intégration d’une bibliothèque pour la
spécification des systèmes embarqués dans une méthodologie de codesign.
RÉSUMÉ :
Ce projet consiste au
développement d’une bibliothèque nommée Syslib pour la spécification des
systèmes embarqués. On intègre également
Syslib dans une méthodologie complète de codesign pour mieux orienter son utilisation. Des résultats seront obtenus en programmant
plusieurs systèmes utilisant la bibliothèque Syslib.
PROBLÉMATIQUE :
Les méthodes
utilisées aujourd’hui pour la conception de systèmes embarqués sont de plus en
plus difficiles à cause de la complexité grandissante des circuits. Un mouvement vers les langages à haut niveau
et orientés objets (par exemple le C++) est requis pour éviter une diminution
de la productivité. Plusieurs groupes de
recherche et compagnies ont optés pour cette voie, mais les bibliothèques
disponibles ne répondent pas à tous les problèmes.
MÉTHODOLOGIE :
Le premier but de
ce projet est de proposer une méthodologie de conception des systèmes embarqués
qui utilise pour spécifications une bibliothèque système. Il s’agira d’étudier puis de rassembler les
besoins pour cette bibliothèque. Puis,
cette bibliothèque sera programmée en C++ orientée objet pour faciliter le
raffinement progressif vers une solution finale d’implantation vers le matériel
(en Cynlib) ou logiciel (en C/C++).
Il s’agit d’abord
d’analyser l’étape de l’entrée des spécifications dans les méthodologies
existantes et d’examiner les bibliothèques disponibles et d’établir une liste
de lacunes qu’elle possèdent. Il faudra
ensuite passer au développement de Syslib au niveau fonctionnel. Comme certains autres groupes de recherche
tentent de combler ce vide (SystemC, SpecC, etc.), une étude comparative devra
être complétée. Enfin, il faudra valider
la bibliothèque en trouvant des applications à développer, puis analyser les
résultats obtenus en comparant, de façon quantitative et qualitative, ces
applications programmées avec différentes bibliothèques.
RÉSULTATS :
Une fois la bibliothèque Syslib
terminée, nous avons procédé à l’implantation de différents exemples de design,
dont un exemple producteur-consommateur, un contrôleur mémoire, un BlockMatcher
puis un décodeur JPEG. Tous ces exemples
ont été codés avec Syslib et SystemC.
Les conclusions montrent que la bibliothèque Syslib est plus performante
au niveau des échanges de données et les fichiers produits sont beaucoup plus
petits, plus adaptés pour l’embarquement des spécifications au niveau
architectural. Syslib est tout aussi
simple à utiliser que System C (ou d’autres).
Nous concluons que si nous nous dirigeons vers le développement d’un système
en utilisant une méthodologie à raffinement progressif, Syslib (ou SystemC)
apparaît comme un choix qui diminuera le temps de conception.
FORTIN, Marc-Antoine |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Ce projet consiste
à fournir tout le soutien électronique nécessaire pour adapter, utiliser et
intégrer la technologie de la microscopie à effet tunnel dans une plateforme
mobile miniature de sorte à positionner celle-ci à l’échelle atomique à l’aide
d’un système de positionnement global.
PROBLÉMATIQUE :
Déjà
à ce stade, nous anticipons des complications au niveau du positionnement. En effet, notre système de positionnement
global ne permet qu’une résolution de plus ou moins 20 micromètres (20X10-6
m). Parallèlement, le positionnement
atomique se fait à l’aide d’un microscope à effet tunnel (qui consiste, dans le
cas du nanorobot « NanoWalker », en un piézoélectrique monté avec une
pointe conductrice) permet un balayage de plus ou moins 2 micromètres et ce
avec une précision allant au nanomètre (1x10-9 m), ce qui permet de
distinguer les atomes. Il y a donc un
grand gap à couvrir avant de pouvoir jumeler ces deux technologies et
d’atteindre, de façon efficace, le positionnement atomique.
De
surcroît, le bruit électronique, accru par une densité de circuits hors du
commun et l’effet d’hystérésis risquent fort bien de compromettre les résultats
en ajoutant de l’imprécision aux mesures effectuées.
MÉTHODOLOGIE :
Pour
combler le gap de résolution entre les deux systèmes de positionnement nommés
plus haut (positionnement global et positionnement atomique), le NanoWalker se
servira d’une grille atomique composée de motifs atomiques gravés sur la
surface de travail pour parvenir au positionnement atomique. Ces symboles permettront au NanoWalker de
déterminer sa propre position de façon autonome à même la région indiquée par
le positionnement global. Il lu sera
ensuite possible de compter les atomes jusqu’à cerner l’atome voulu selon un
algorithme mathématique optimisé pour la précision et la description du
parcours suivi.
En
parallèle, une optimisation des circuits électroniques et mécaniques pourront
offrir la possibilité d’atteindre des résultats plus précis avec, notamment,
une meilleure isolation des circuits et un asservissement adéquat des commandes
mécaniques.
RÉSULTATS :
Nous
nous préparons à vérifier l’ensemble du circuit de contrôle du positionnement
atomique indépendamment de la plate-forme du NanoWalker. Nous pourrons ainsi valider son bon
fonctionnement avant de l’intégrer au circuit.
FOUZAR, Youcef |
DIPLÔME: Ph.D |
TITRE:
Étude et réalisation d’un récepteur à 2.5Gb/S en technologie CMOS dédié pour les liaisons série.
RÉSUMÉ:
Le sujet de la thèse est relié à la conception et la réalisation d’un récepteur à 2.5 Gb/s complètement en technologie CMOS pour les liaisons séries. Le but de ce travail est le recouvrement des données et des horloges et la réalisation de boucles à verrouillage de phase très rapide (PLL) ayant des paramètres adaptés. La PLL qui fait l’objet de nos recherches combine deux paramètres opposés : le temps de verrouillage et le bruit de phase.
PROBLÉMATIQUE:
Le problème de transmission de données entre divers circuits intégrés pose un défi véritable avec l’augmentation du débit de transmission de ces derniers. Pour cela, il faut avoir un système fiable et stable pour transmettre correctement les données et de les récupérer d’une façon fiable en minimisant le bruit introduit et les erreurs qui peuvent affecter le bon fonctionnement du système.
Dans le cadre de ce projet, nous allons concevoir des circuits CMOS très rapides ayant une consommation d’énergie relativement faible, dédiés à des systèmes de communication. Ainsi, nous visons à transmettre des données à 2.5 Gb/s à travers une ligne de transmission complètement en CMOS, tout en minimisant la puissance dissipée.
Le but de la thèse est de concevoir un récepteur à 2.5 Gb/s en technologie CMOS. L’application d’un algorithme de recouvrement de données et d’horloge élastique nous permet de réduire les erreurs de réception.
MÉTHODOLOGIE:
La méthodologie de conception adaptée pour notre travail est la suivante:
· Concevoir une boucle à verrouillage de phase (PLL) avec faible gigue de phase;
· Concevoir des circuits CMOS très rapides et ayant une faible consommation d’énergie;
· Traitement de la gigue introduite dû aux différences de fréquences entre le transmetteur et le récepteur.
RÉSULTATS:
Une PLL basée sur la technique de gain adapté a été proposée. Cette PLL offre une acquisition de fréquence et de phase rapide tout en ayant une faible gigue de phase. La technologie CMOS 0.18 micron servira à la fabrication de cette puce.
GERVAIS, Jean-François |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Conception et réalisation d’un système à haut
rendement de transmission d’énergie et de données dédiées à un stimulateur
implantable.
RÉSUMÉ :
De nos jours, il existe plusieurs dispositifs
électroniques médicaux qui sont implantés dans le corps humain pour palier à
une défaillance. Ces circuits ont besoin
d’alimentation électrique et d’une façon de communiquer de l’information avec
le monde extérieur. Pour éviter de
multiples chirurgies, nous visons à transmettre énergie et données à
distance. Le travail s’effectue selon
les spécifications précises de l’application.
PROBLÉMATIQUE :
Les dispositifs implantés doivent pouvoir
fonctionner en tout temps et sans restreindre la mobilité du sujet. C’est pourquoi l’efficacité de transmission
est très importante : elle
permettra de réduire la quantité de batteries externes nécessaires. De même manière, le circuit de réception de
données doit être très modeste dans sa consommation de puissance. De plus, la transmission de données partant
de l’implant doit se faire sans perturber l’arrivée de puissance.
MÉTHODOLOGIE :
Nous prévoyons compléter les étapes
suivantes :
·
Conception et réalisation d’un amplificateur à haut
rendement pour l’émission;
·
Conception et réalisation d’un prototype
contrôleur/implant permettant de valider l’alimentation à distance ainsi que le
transfert de données bidirectionnel;
·
Caractérisation des limites de performance de la
transmission utilisant des méthodes conventionnelles;
·
Étude des encodages de données alternatifs;
·
Élaboration d’un système utilisant une
modulation/démodulation alternative (par phase);
·
Réalisation et caractérisation d’un système intégré
effectuant la démodulation de phase.
RÉSULTATS :
Un amplificateur à haut rendement a été
réalisé et testé. Ce dernier est
beaucoup plus simple que les versions précédentes et l’efficacité est
meilleure. Un prototype a été conçu et
les fonctionnalités critiques ont été rencontrées, à savoir l’alimentation de
l’implant par lien inductif et la transmission de données dans les deux
directions. Le taux d’erreur a été
observé et il est inférieur à 10 par million lors d’une communication
demi-duplex. Aussi, un modèle de système
de modulation/démodulation de phase a été élaboré et simulé. Les résultats montrent la nécessité d’avoir
un index de modulation très faible, laissant la place uniquement à une
modulation de type PSK avec deux niveaux de phase rapprochés.
GHATTAS,
Hany |
DIPLÔME:
M.Sc.A. |
TITRE:
Conception d’un processeur embarqué de faible
complexité dédié à une plate-forme SOC de processeurs réseaux applicables aux
traitements de paquets de type signaux vidéo.
RÉSUMÉ :
Ce projet traite d’une implémentation d’un
processeur embarqué qui sera intégré au sein d’une architecture plate-forme SOC
en vue de la conception d’un convertisseur de protocoles le plus générique,
flexible et réutilisable possible pour pouvoir le faire évoluer en fonction de
la course effrénée de la technologie propre aux réseaux.
PROBLÉMATIQUE :
Le monde des télécommunications a connu ces
dernières années de nombreuses mutations, dues à la course effrénée vers des
débits de transmission toujours plus élevés.
Ainsi, de nombreuses recherches ont été réalisées dans le but de créer
de nouveaux protocoles de communication capables de supporter des vitesses de
transmission de données de plus en plus grandes. Cette constante innovation dans le domaine de
la communication a entraîné une diminution de la durée de vie des produits qui
deviennent dépassés au fur et à mesure qu’ils ne sont plus capables de traiter
de nouveaux protocoles. Pour résoudre ce
problème, l’industrie a fait appel à des interfaces réseaux
spécialisées : les convertisseurs
de protocoles.
MÉTHODOLOGIE :
Nous prévoyons compléter les étapes
suivantes :
·
Réalisation d’une architecture du processeur
embarqué avec un jeu d’instructions dédié à la manipulation de données de
paquets à haut débit;
·
Réalisation d’un modèle exécutable et synthétisable
du processeur embarqué dont le jeu d’instructions pourrait démontrer la conversion
d’un protocole A (Firewire) en un protocole B (Gigabit Ethernet);
·
Implantation du processeur réseau sur la
plate-forme ARM-FPGA. Ceci a pour but de
faire une simulation post-synthèse;
·
Implantation du processeur embarqué sur un circuit
intégré ASIC;
·
Dresser une comparaison entre le processeur
embarqué et le processeur embarqué ARM7 en vue de justifier son existence au
sein de la plate-forme SOC;
·
Sortir des conclusions et des recommandations pour
une nouvelle version du processeur embarqué qui sera reconfigurable et
améliorée pour répondre aux besoins d’une éventuelle nouvelle architecture
d’une plate-forme SOC.
RÉSULTATS:
·
Une version fonctionnelle et synthétisable d’un
processeur embarqué, le «General
Formater», est maintenant disponible;
·
Le modèle synthétisable a été optimisé pour une
fréquence d’horloge de 90 MHz;
·
La simulation post-synthèse sur la plate-forme
ARM-FPGA nous a permis de corriger quelques erreurs;
·
Le développement d’un assembleur qui utilise le jeu
d’instruction du processeur embarqué pour produire le microcode a été finalisé;
·
Une conversion du protocole Firewire au protocole
Gigabit Ethernet avec le jeu d’instructions est disponible. Ceci nous a permis de réviser le jeu
d’instructions pour accommoder le processus de conversion;
·
L’implantation du processeur embarqué sur un
circuit dédié est toujours en cours.
GILSON, Mathieu |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Simulation d’un réseau de neurones biologiques stimulés par une matrice
d’électrodes.
RÉSUMÉ :
Dans le cadre du projet de l’implant cortical dédié à rétablir une vision
partielle aux personnes non-voyantes, il est nécessite de pouvoir prédire le
comportement de la couche IV de l’aire primaire visuelle lorsqu’elle est
stimulée électriquement. Ceci devra permettre
par exemple de trouver les paramètres de stimulation (amplitude et fréquence
des injections de courant) efficaces pour créer des phosphènes et d’améliorer
le dispositif (limiter la consommation électrique). Par ailleurs, peu de littérature se trouve
sur la stimulation à multiples électrodes d’un grand réseau neuronal. Les travaux de ce projet sont complémentaires
à ceux de l’étudiant Jean-Sébastien Py.
PROBLÉMATIQUE :
Il s’agit d’abord de créer des neurones réalistes au niveau de leur
géométrie et de leurs propriétés physiologico-électriques, puis de les
raccorder ensemble par des synapses pour former un réseau. Il faut ensuite construire des modèles
d’électrodes en stimulation et en lecture.
Enfin, il faut déterminer un algorithme d’apprentissage qui soit capable
de régler les paramètres du réseau afin d’obtenir une réponse du réseau qui
soit conforme à des tests cliniques (les tests peuvent concerner d’autres
réseaux de neurones que ceux de la couche considérée, il s’agit avant tout de
roder les méthodes).
La problématique consiste à définir comment une réponse est réaliste de
manière quantifiable et jusqu’à quel point on peut se limiter dans la finesse
de la description individuelle des neurones, en conservant une bonne
modélisation du réseau global.
MÉTHODOLOGIE :
Les cellules gliales sont ignorées :
seuls les éléments actifs du cortex visuel sont pris en compte pour
l’instant. Nous nous servons de l’outil
NEURON, un programme de simulation de neurones développé par les universités de
Yale (New Haven, CT) et Duke (Durham, NC).
Il repose sur la modélisation de neurones par des sections de câbles
connectées entre elles; leurs propriétés
électriques, géométriques et physiologiques (modèles passifs et de
Hodgin-Huxley) sont configurables et observables. Les électrodes extracellulaires de
stimulation sont représentées par des microélectrodes intracellulaires sur
chaque neurone dans un volume environnant le site de stimulation. De la même manière, les électrodes de lecture
enregistrent l’activité électrique des neurones avoisinant son site
d’enregistrement. La prochaine étape
sera l’ajustement des paramètres de chaque type de neurone à partir
d’expériences concrètes, la définition d’une mesure sur les pulses générées par
les neurones (pour comparer les résultats des simulations du réseau avec des
données expérimentales) et la recherche d’algorithmes d’apprentissage adéquats
pour régler les paramètres du réseau (poids et délais synaptiques). À terme, on espère effectuer des prévisions
sur le comportement de la couche IV stimulée par l’implant.
RÉSULTATS :
Pour l’instant, l’essentiel du travail a consisté à se familiariser avec
l’outil NEURON et à construire des réseaux neuronaux aux caractéristiques
trouvées dans la littérature afin de comprendre les rôles des différents
paramètres définissant les neurones et les synapses, ainsi qu’à évaluer les
temps de calcul requis pour une simulation en fonction de la précision de la
description du tissu neuronal.
GOSSELIN, Benoît |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Système d’acquisition multicanaux de signaux neuronaux intracorticaux.
RÉSUMÉ :
Le présent projet vise à développer un système d’acquisition multicanaux
de signaux neuronaux intégré et implantable pour l’utilisation éventuelle in
vivo chez l’être humain. Un tel
dispositif médical permettra entre autre d’acquérir chez des patients
paraplégiques l’activité cérébrale destinée à des fonctions motrices pour les
reproduire grâce à d’autres dispositifs médicaux intelligents (DMI).
PROBLÉMATIQUE :
Depuis quelques temps déjà, il a été démontré que l’activité des neurones
du cortex cérébral peut être associée à certaines fonctions physiologiques
comme la vue, le mouvement ou la mémoire.
L’unité révélatrice dans l’étude des représentations corticales des
fonctions physiologiques est la population de cellules. C’est dans ce contexte, qu’il est important
de pouvoir enregistrer simultanément l’activité d’un grand nombre de cellules. L’objectif principal de ce projet est de
concevoir un système d’acquisition programmable pouvant être jumelé à une
matrice d’électrode et implanté pour effectuer des mesures in vivo chez l’être
humain. L’information neuronale pourra
ensuite être traitée, étudiée et utilisée pour poser un diagnostique ou pour
actionner un autre implant électronique.
MÉTHODOLOGIE :
Étant donné l’extrême sensibilité au bruit que représente la mesure de
signaux neurologiques, le projet a débuté par l’étude des méthodes de réduction
du bruit inhérent aux composants électroniques.
Des simulations ont été effectuées pour comparer les diverses méthodes
et identifier la plus appropriée. Les
étapes subséquentes du projet sont les suivantes :
·
Développer la méthode de réduction du bruit adoptée en circuiterie mixte
dans le cadre d’une interface multicanaux devant consommer peu de puissance et
fonctionner à faible alimentation;
·
Développer une méthode de multiplexage efficace des canaux;
·
Implémenter l’aspect programmable de cet interface;
·
Réaliser l’architecture globale du système d’acquisition multicanaux au
niveau intégré grâce au procédé de fabrication CMOS.
RÉSULTATS :
La première étape du projet a été complétée. Les étapes subséquentes sont présentement en
cours.
GRANGER, Éric |
DIPLÔME: Ph.D |
TITRE:
Étude des réseaux de neurones artificiels pour la reconnaissance rapide d’impulsions radars.
RÉSUMÉ:
Un système de Mesures de Soutien Électroniques (MSE) est un senseur passif qui a pour but de caractériser (localiser et identifier) les émetteurs dans son environnement électromagnétique d’après les signaux radars qu’il intercepte. Son traitement consiste essentiellement à regrouper les impulsions captées qui sont similaires, pour ensuite identifier les sources associées aux groupes (i.e. les modèles d’émetteurs). La réponse de ces systèmes est critique pour la prévention de menaces. Toutefois, l’identification d’émetteurs en temps réel devient de plus en plus ardue dû à la complexité et à la densité des environnements modernes. Ce projet vise l’étude du potentiel des réseaux de neurones artificiels (RNA) pour les MSE radar en temps réel. Plus spécifiquement, ce projet explore l’application de techniques de RNA pour effectuer le regroupement de séquences d’impulsions et l’identité de sources émettrices.
PROBLÉMATIQUE:
Ce projet comporte deux volets: l’application de RNA auto-organisateurs pour effectuer le regroupement d’impulsions radars, et l’application de RNA classificateurs pour l’identification de sources émettrices. En ce qui concerne le premier volet, une comparaison antérieure (voir la partie résultats) a révélé que le Fuzzy ART est très prometteur pour le regroupement d’impulsions à haute vitesse. Malgré l’efficacité de ses traitements, Fuzzy ART donne des résultats qui sont moins précis que d’autres RNA. De plus, la qualité des résultats varie selon l’ordre de présentation des séquences d’entrées. En ce qui concerne le deuxième volet, un RNA classificateur est proposé pour l’identification directe des impulsions, sans passer par l’étape de regroupement. En plus du besoin pour un traitement très rapide, le classificateur doit se fier sur des connaissances a priori (i.e. une bibliothèque de MSE) incomplètes
MÉTHODOLOGIE:
Pour le premier volet, il s’agit de déterminer une mesure qui permet de détecter les entrées qui mènent à des décisions incertaines. Ensuite, pour réduire les effets associés aux décisions incertaines, on modifie la façon par laquelle Fuzzy ART apprend ou décide pour des cas incertains. Pour le deuxième volet, un RNA classificateur est combiné avec un RNA auto organisateur. Le classificateur apprend a priori une bibliothèque de MSE, tandis que l’auto organisateur apprend l’état des émetteurs actifs dans un environnement. L’idée est de permettre aux RNA de coopérer afin de prédire l’identité la plus probable d’un émetteur actif.
RÉSULTATS:
Une comparaison de quatre RNA auto-organisateurs qui ont du potentiel pour des applications de catégorisation à débit élevé a été effectuée. Les résultats ont permis de conclure que le RNA Fuzzy ART ainsi que le Self-Organizing Feature Mapping sont d’excellents candidats pour des applications en MSE radar.
La mise en œuvre VLSI numérique du RNA Fuzzy ART a été étudiée. Les performances du RNA ont été quantifiées par simulation avec un ensemble de données constituées d’impulsions radars réelles. Afin d’obtenir des solutions efficaces pour la mise en œuvre du RNA avec un circuit dédié VLSI, son algorithme a été reformulé. Ensuite, une architecture de système Fuzzy ART qui réalise cet algorithme pour des applications à débit élevé a été proposée. Un modèle d’estimation surface-temps permet de choisir les configurations d’architecture et d’évaluer la vitesse de traitement, ainsi que la surface qui leur est associée, étant donné l’ensemble des contraintes de l’application.
Finalement, le traitement par réordonnancement
a été proposé pour gérer la manière dont les patrons sont appris par un système
de catégorisation. L’approche offre une
alternative intéressante au traitement séquentiel et batch en terme de qualité
des catégorisations et du temps de traitement.
Pour la deuxième partie, un réseau
what-and where a été proposé pour l’identification rapide des types de radar associés
aux impulsions interceptées.
HARB, Adnan |
DIPLÔME: Ph.D. |
TITRE:
Système intégré CMOS implantable pour l’acquisition des activités vésicales par le biais de leurs voies neuronales.
RÉSUMÉ:
Ce travail consiste à proposer
une méthode d’évaluation du volume urinaire et de concevoir et réaliser un
circuit électronique intégré implantable destiné à corriger les dysfonctions
urinaires. Les performances visées pour ce système découlent de
la qualité du signal acquis (amplitude, interférence, etc.). De plus, étant approvisionné par de l’énergie
transmise de l’extérieur et une petite pile implantée, ce système ne devrait
pas consommer beaucoup d’énergie. En
résumé, le circuit d’acquisition devrait jouir d’un niveau de bruit faible pour
minimiser la taille du dispositif implanté.
PROBLÉMATIQUE:
Nous prévoyons capter des signaux neuronaux
différentiels de très faible amplitude et à basse fréquence. Le signal sera ensuite traité pour en
extraire de l’information. Pour
l’implant électronique destiné à la restauration des fonctions urinaires, le
circuit informerait le patient de l’état de son volume vésical et joue le rôle
d’une boucle de retour pour le contrôle de la stimulation. Cette partie réaliserait les fonctions
suivantes : la détection du volume
vésical; la communication de l’information détectée au contrôleur principal de
l’implant; et l’estimation du temps nécessaire pour le remplissage de la
vessie.
MÉTHODOLOGIE:
Nous avons procédé à l’examen des techniques de surveillance des activités neuronales et nous avons opté au prélèvement de l’électroneurogramme (ENG) relié à la vessie. L’incertitude dans cette approche est que nous ignorons l’allure des signaux qui innervent la vessie et la difficulté reliée à leur mesure car ils sont, en général, de très faible amplitude, de basse fréquence et sont contaminés par de l’interférence (l’électromyogramme « EMG, 60Hz, etc.) Pour atteindre nos objectifs, nous avons divisé le travail en deux étapes : Concevoir et réaliser un système d’acquisition de signal par ordinateur pour déterminer le comportement du signal nerveux en fonction du volume de la vessie, concevoir et réaliser un circuit intégré CMOS qui est en mesure d’accomplir les fonctions du système d’acquisition ainsi que les fonctions de traitement du signal pour pouvoir générer l’information sur l’état du volume de la vessie. Le système intégré proposé englobe un amplificateur d’instrumentation (amplificateur différentiel) à faible bruit, un circuit de traitement du signal analogique composé d’un redresseur, deux intégrateurs en série avec une remise à zéro; cette partie réalise la fonction RBI (Redressement et Bin-Intégration), un convertisseur aanlogique-numérique, et un bloc de contrôle de l’ensemble. La fonction RBI sera complétée après la conversion avec un additionneur. Le circuit sera ensuite implémenté et fabriqué en technologie CMOS. Des tests au laboratoire et in vivo suivent pour déterminer ses performances.
RÉSULTATS:
La première composante du circuit intégré a été conçue, réalisée et testée avec de bons résultats. Nous avons conçu le circuit de traitement. La conception des autres parties avec la technique des capacités commutées est complétée. L’architecture différentielle est adoptée pour améliorer le rapport signal sur bruit. Nous sommes dans la phase du test de puces fabriquées en parallèle à la rédaction de la thèse.
HASHEMI,
Saeid |
DIPLÔME:
M.Sc.A. |
TITRE:
Module de conversion de puissance basé sur un multiplicateur de tension et un redresseur actif dédié aux implants électroniques.
RÉSUMÉ :
Obtenir l’énergie requise pour alimenter un implant électronique est un
défi significatif d’implémentation. Les
tendances récentes favorisent des liens inductifs RF pour une telle
application. Cependant, pour des
considérations biologiques, une chaîne efficace de conversion de puissance est
fortement souhaitable. Ceci implique de
présenter de nouveaux dispositifs et de construire de nouvelles architectures
ainsi que l’étude de la fiabilité pour les éléments de circuit.
PROBLÉMATIQUE :
Les nouvelles technologies CMOS sous-microniques souffrent de la basse tension nominale tandis qu’une certaine tension plus élevée est encore exigée pour la stimulation d’un nerf. Par conséquent, le nouvel arrangement pour des éléments d’une chaîne de conversion de puissance est exigée afin d’empêcher d’excéder la chute de tension et la perte de puissance à travers les diodes conventionnelles. Il exige également une étude profonde de la fiabilité des dispositifs. La nouvelle architecture possède l’avantage d’employer un redresseur actif intelligent qui remplace la diode conventionnelle. Ceci annule la chute de tension inhérente et constante d’une diode et améliore donc l’efficacité de puissance de l’architecture de manière significative. Le système requiert également un étage adaptatif de multiplication de tension afin de fournir assez de charge par phase de stimulation pour différents emplacements de stimulation d’une manière efficace. La fiabilité à long terme des dispositifs MOS en terme de performance et d’efficacité en condition d’effort conditionnel (courant et tension) serait d’un autre intérêt.
MÉTHODOLOGIE :
Nous avons rassemblé un nombre significatif de paramètres impliqués dans la conception appropriée de l’étape de multiplicateur de tension. Par la suite, nous avons étudié les limitations et les contraintes existantes et avons proposé une nouvelle architecture améliorant l’efficacité globale de puissance et éliminant le besoin de diode discrète. Une étude de fiabilité a été visée sur des dispositifs de CMOS. Une tentative énorme est également visée pour réaliser un redressement actif qui remplace le besoin de diode conventionnelle et élimine ses inconvénients.
RÉSULTATS :
Une nouvelle architecture pour la chaîne de conversion de puissance comprenant un redresseur actif a été présentée et le bloc de multiplication de tension à haut rendement a été également réalisé et le travail de réalisation d’un redresseur actif est en cours. Une puce électronique se composant de différents types et tailles de transistors MOS a été conçue afin d’explorer la fiabilité d’un tel dispositif soumis aux spécifications de notre application
HU, Yamu |
DIPLÔME: Ph.D. |
TITRE:
Techniques CMOS sans-fil dédiées aux liens électromagnétiques de dispositifs médicaux implantables.
RÉSUMÉ:
De nos jours, il existe plusieurs dispositifs électroniques médicaux qui sont implantés dans le corps humain pour palier à une défaillance. Ces circuits ont besoin d’alimentation électrique et d’une façon d’échanger de l’information avec le monde extérieur. Pour éviter de multiples chirurgies, nous visons à transmettre énergie et données à distance. Le travail s’effectue selon les spécifications précises d’un implant redonnant la vue aux aveugles.
PROBLÉMATIQUE:
Les dispositifs implantés doivent pouvoir fonctionner en tout temps et sans restreindre la mobilité du sujet. C’est pourquoi l’efficacité de transmission d’énergie est très importante : elle permettra de réduire la quantité de batteries externes nécessaires. De même manière, le circuit implantable de réception de données doit être très modeste dans sa consommation de puissance. De plus, la transmission de données partant de l’implant doit se faire sans perturber l’arrivée de puissance.
MÉTHODOLOGIE:
Dans le but de transmettre de l’énergie à un implant avec une bonne efficacité, le système proposé ajuste la quantité de puissance envoyée selon les besoins. Ainsi, il faut que l’implant retourne de l’information sur l’état de sa tension d’alimentation. Celle-ci sera maintenue constante à l’aide d’un régulateur du côté du circuit externe. Ce dernier doit aussi être optimisé. Les différents types d’amplificateurs haute performance sont donc à l’étude. Du côté des données, la bidirectionnalité simultanée est nécessaire pour permettre une bonne régulation de puissance tout en gardant un bon débit de données entrantes (dans l’implant). Les normes et régulation étant limitantes, nous nous proposons d’effectuer la communication bidirectionnelle sur la même onde porteuse, à une fréquence permise. Au niveau de l’implant, ceci implique une modulation passive (modulation de charge), ainsi que la démodulation en phase. L’inverse doit se faire du côté du circuit externe. Les circuits qui se trouveront sur un implant doivent être simples et avoir une très basse consommation de puissance.
RÉSULTATS:
Pour l’instant, nous avons réalisé la référence de tension et le circuit régulateur de tension en CMOSP18 et les résultats de simulation ont montré sa bonne fonctionnalité. Le circuit proposé a été implémenté et fabriqué par TSMC et nous sommes en phase de test de cette puce.
IZOUGGAGHEN, Badre |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Caractérisation et modélisation des sources de gigue et d’étalement
spectral dans un circuit de synthèse numérique directe de phase
« DDPS ».
RÉSUMÉ :
Le développement croissant que connaît le domaine des télécommunications
requiert de plus en plus la synthèse d’horloges très précises et de haute
performance. L’horloge produite doit
ainsi avoir une très faible gigue et atteindre des fréquences élevées. Les circuits de synthèse d’horloges existants
ne rencontrent pas encore entièrement ces exigences. Le but de ce travail est de proposer des
solutions pour améliorer les performances du circuit de synthèse numérique
directe de phase «DDPS».
PROBLÉMATIQUE :
Dans les systèmes vidéo HDTV nous devons être capables de produire des
horloges à haute fréquence qui sont des fractions exactes d’une horloge de
référence et ayant une gigue en bas de 200ps.
Le circuit de synthèse numérique directe de phase « DDPS »
vient répondre à ce besoin. Cependant,
l’analyse fréquentielle de l’horloge produite par ce circuit nous donne un
spectre qui n’est pas pur. En effet, de
l’étalement spectral apparaît aux alentours de la fréquence fondamentale et la
gigue produite par ce circuit reste aussi à améliorer.
MÉTHODOLOGIE :
Présentement, nous identifions les sources de gigue et d’étalement
spectral dans le circuit «DDPS». Par la
suite, nous réaliserons un premier modèle MATLAB de ce circuit afin de simuler ses sources
d’erreurs et d’en déduire les effets sur la gigue et le spectre de l’horloge
produite. Nous devrons par la suite
proposer et valider des solutions pour atténuer les effets de ces sources
d’erreurs.
RÉSULTATS :
Réalisation d’un modèle MATLAB du circuit « DDPS ».
JECKLEN,
Ernesto |
DIPLÔME:
Ph.D. |
TITRE:
Technique de linéarisation numérique des
amplificateurs de puissance.
RÉSUMÉ :
Ce projet traite d’une technique de
linéarisation des amplificateurs de puissance micro-ondes par la méthode de
prédistorsion numérique adaptative et de développement des algorithmes exécutés
par un circuit de traitement de signal numérique « DSP.
PROBLÉMATIQUE :
Pour une meilleure efficacité ou afin
d’obtenir le maximum de puissance à la sortie, les amplificateurs de puissance
sont généralement conditionnés à travailler dans la région non linéaire. Selon la méthode de modulation utilisée, les
inconvénients de ces conditions ont pour effet de générer des distorsions
(AM-AM ; AM-FM) qui dégradent la performance du système. Par conséquent, minimiser ces distorsions
nous amènent à l’utilisation des techniques de linéarisation analogique et numérique.
MÉTHODOLOGIE :
Nous prévoyons compléter les étapes
suivantes :
·
Calcul des intervalles de
variation des paramètres selon les spécifications d’un amplificateur de
puissance ; ceux-ci permettront de connaître les paramètres du signal
d’excitation, l’échantillonnage et la quantification de la puissance.
·
Simulation du système composé des
parties analogiques (radio fréquence) et numérique « DSP », en
utilisant un logiciel de traitement numérique de signaux « SPW »
(Signal Processing Work System). Cette
simulation permettra de connaître des résultats en fonction de différents
algorithmes.
·
Analyse des résultats à travers
des valeurs des paramètres et graphiques obtenus, ce qui nous permettra
d’évaluer les avantages et les inconvénients par rapport aux différentes
techniques de linéarisation.
·
Validation de l’ensemble du
système sur une machine Pentium ayant une carte de développement DSP C40 et les
modules de conversion N/A et A/N nécessaires.
RÉSULTATS :
Des résultats des simulations sur SPW et une validation préliminaire sur un
processeur TMSC40 ont été obtenus et on peut noter que la technique offre une
bonne réduction des bruits d’inter modulation (AM-AM, AM-PM).
KASSEM,
Abdallah |
DIPLÔME:
Ph.D. |
TITRE:
Techniques de conception SOC dédiée à l’imagerie par ultrasons.
RÉSUMÉ:
Depuis quelques décennies, l’imagerie médicale est employée pour estimer le volume des organes du corps humain et afficher leur image sur un moniteur. La technique d’estimation employée est basée sur la physique de base des ultrasons et notamment sur la propagation du faisceau ultrasonore et la détection des échos pour l’estimation de volume et l’affichage de l’image. Les grandes dimensions des systèmes ultrasoniques utilisées, les basses performances que ces systèmes offrent, ainsi que les progrès soutenus en microélectronique nous motivent à miniaturiser de tels systèmes. La miniaturisation consiste en un défi de taille qui fait l’objet principal de plusieurs blocs de circuits mixtes (analogique/numérique) pour apporter une contribution de taille dans ce nouveau domaine d’application en microélectronique.
PROBLÉMATIQUE :
Nous proposons dans ce projet, une architecture d’un système ultrasonique qui devrait opérer en temps réel et qui peut être miniaturisé sur un nombre réduit de puces. Cette architecture englobe cinq blocs principaux.
· Section analogique qui sert à préamplifier les signaux d’entrée à faible amplitude, suivi d’un ADC;
· Processus de Beamforming qui sert à déterminer l’image;
· Processus de filtrage et de compression d’image;
· Processus de Scan Conversion qui sert à préparer l’image pour l’affichage vidéo;
· Affichage, l’image examinée est visualisée sur un écran LCD.
MÉTHODOLOGIE :
Nous prévoyons compléter les étapes suivantes :
· Conception d’un convertisseur analogique/numérique fonctionnant à grand débit pour permettre un échantillonnage adéquat;
· Simulation de blocs critiques par le logiciel MATLAB pour valider le bon fonctionnement;
· Conception des blocs numériques en utilisant VHDL;
· Analyse des résultats en comparant entre les simulations MATLAB et ceux du VHDL;
· Implémentation et validation de l’ensemble du système.
RÉSULTATS :
La conception du convertisseur ADC et la modélisation du Beamforming
ont été réalisées avec succès.
KUMAR, Padmapriya |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Méthodes de conception
pour la testabilité des circuits CML bipolaires.
RÉSUMÉ:
Les technologies de type
bipolaire, et en particulier, la technologie CML, sont peu étudiées et documentées.
En ce qui concerne les méthodes de test pour les circuits conçus avec
ces technologies, rien de spécifique n'existe et les méthodes conventionnelles,
employées par exemple avec des circuits CMOS, ne sont pas suffisantes pour
garantir une couverture de faute adéquate.
À partir de propositions découlant de travaux antérieurs, quelques
méthodes spécifiques à la technologie CML seront étudiées.
PROBLÉMATIQUE:
La majorité des
techniques de détection de fautes reposent sur le fait qu'un défaut de
fabrication se traduit souvent par un collage.
Les collages dans un circuit CML représentent seulement une portion des
fautes que l'on peut détecter. En effet,
parmi les caractéristiques de la technologie CML, on note la capacité de
régénération du signal d'un niveau de circuit à l'autre: Une porte avec un défaut voit son signal de
sortie altéré, mais après un ou quelques niveaux suivants, le signal aura
retrouvé sa valeur nominale; il y aura donc masquage de la faute. Donc toute technique reposant sur
l'évaluation du niveau des signaux aux ports de sortie est insuffisante.
Une technique de test
pour les circuits CML doit, soit viser une détection plus fine, soit annuler
l'effet du masquage.
MÉTHODOLOGIE:
Les méthodes envisagées
reposent principalement sur deux mesures des signaux de sortie: l'amplitude du signal et la marge de
bruit. Ces méthodes n'ont pas été
caractérisées dans un contexte global et la procédure d'application pour le
test n'a pas encore été élaborée. Les
différentes étapes proposées pour atteindre l'objectif d'une méthode de test
adaptée aux circuits CML sont:
·
Caractérisation
des méthodes proposées;
·
Analyse de leur
effet sur la couverture de fautes;
·
Étude d'une
proposition d'amélioration de certaines de ces méthodes;
·
Proposition
d'implantation au niveau masque;
·
Évaluation des
possibilités de modification après conception.
RÉSULTATS:
La première phase du
projet consiste en l’étude du BAS (Bias Alteration Stressing). La deuxième phase consiste en l’étude de
l’ITT (Imbalance Testing Technique).
Nous explorerons les problèmes posés par l’ITT ainsi que leurs
solutions. L’implémentation de ces
méthodes de test a été analysée pour déterminer leur efficacité.
LAFRANCE, Louis-Pierre |
DIPLÔME : M.Sc.A |
TITRE:
Implantation,
comparaison et analyse des performances de l’estimateur fréquentiel Crozier sur
différentes plates-formes.
RÉSUMÉ:
Pour
beaucoup d’applications de communication en temps réel et particulièrement pour
les systèmes de détection et surveillance radar, l’estimation fréquentielle
représente une fonction importante et souvent déterminante pour l’efficacité de
traitement. Pour un algorithme comme
IMOP (Intentional Modulation On Pulse), qui effectue la caractérisation de
signaux radars, l’estimation fréquentielle peut consommer jusqu’à 80% du temps
de calcul global. La performance d’un
estimateur fréquentiel ne dépend pas seulement de son efficacité de calcul mais
également de son habileté à produire une estimation précise à partir d’un court
segment de signal, et ce pour des fréquences allant jusqu’aux taux de
Nyquist. L’algorithme de Crozier est un
de ces estimateurs fréquentiels qui répondent particulièrement bien à ces
critères de performance. En plus d’avoir
une complexité proportionnellement linéaire aux nombres d’échantillons, Crozier
se distingue des autres estimateurs par un seuil SNR (Signal Noise Rato)
inférieur et un rendement adéquat pour des fréquences proches de Nyquist. L’objectif du projet consiste à explorer les
technologies modernes afin de générer des implantations de Crozier qui
satisfassent les exigences imposées par les différentes applications.
PROBLÉMATIQUE:
L’importance
des estimateurs fréquentiels tel que Crozier au sein de certaines applications
nécessite un traitement très rapide de ce dernier. À titre de référence, on estime que le délai
de calcul de l’estimateur doit être inférieure à 5 ms. Dû à la complexité de
l’algorithme Crozier et à la nature séquentielle des processeurs commerciaux le
traitement de l’algorithme, en mode logiciel standard, peut s’avérer
insuffisant. De plus, certaines
applications ne disposent pas des ressources en terme d’espace et de
consommation de puissances requises par les processeurs commerciaux. L’intégration de l’estimateur doit ainsi
viser des supports allant du processeur de haute performance aux plates-formes
de type système sur puce tout en considérant des formes d’implantations aussi
diverses que matérielles, logicielles/matérielles et logicielles.
MÉTHODOLOGIE:
La
démarche consiste d’abord à cibler des technologies ou plates-formes
d’intégration propices aux implantations de l’estimateur Crozier. Une analyse algorithmique de l’estimateur
doit ensuite être produite afin de déterminer des architectures optimisées pour
chaque type d’implantation. La dernière
étape consiste à faire une analyse de coût et performance pour chaque type
d’implantation.
RÉSULTATS:
Deux
approches ont été ciblées pour l’implantation de l’estimateur Crozier: La première approche vise une plate-forme
système sur puce telle que l’Integrator de ARM.
Cette plate-forme dispose, en plus, d’un FPGA Vixtex 1000 de Xilinx,
deux processeurs : les ARM7TDMI et
ARM940T. Une architecture matérielle de
Crozier a été développée pour le FPGA.
Une implantation préliminaire de cette architecture a démontré que
l’algorithme de Crozier pouvait produire une estimation de fréquence en moins
de 4ms pour des signaux de 100 échantillons et moins. Des travaux sont en cours pour élaborer
l’interface permettant la communication entre les processeur et le module
Crozier. La seconde approche vise une
plate-forme logicielle-logicielle constituée des processeurs de haute
performance tels que les Pentium III et IV.
Ces processeurs disposent d’extension de jeu d’instructions (MMX, SSE1
et SSE2) qui offrent une efficacité de calcul intéressante. Plusieurs implantations ont été produites et
les résultats montrent un délai de 5 à 10ms pour l’estimateur Crozier
La suite des travaux
consiste à finaliser l’implantation et l’intégration de l’estimateur sur le ARM
Integrator et produire une analyse de coût
et performance pour chacune des approches.
LANGLOIS, Hughes |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Optimisation
paramétrique de circuits analogiques par l’intermédiaire des algorithmes
génétiques.
RÉSUMÉ:
Le projet consiste à
concevoir un logiciel permettant d’optimiser une large gamme de circuits
analogiques tels que :
·
Amplificateurs
opérationnels de grande précision;
·
Références de
tension de grande stabilité;
·
Oscillateurs.
PROBLÉMATIQUE:
L’électronique
analogique est un domaine relativement complexe en ce qui concerne le
dimensionnement des composants d’un circuit analogique afin de réaliser une
fonction spécifique. Le problème du
dimensionnement est normalement de type NP-complet.
La démarche analytique
permet régulièrement de résoudre les tailles des composantes afin d’obtenir un
circuit fonctionnel. Cependant, comme il
est souvent le cas, l’analyse théorique doit se limiter à des relations et des
modélisations des composants microélectroniques restreintes au premier
ordre. En tenant compte des effets
d’ordre supérieur, on obtient rapidement des équations transcendantes
résolvables seulement par analyse numérique.
À ce point, il devient préférable d’utiliser un simulateur de circuit
qui est spécialisé dans cette tâche.
Le but est de trouver
pour un circuit de moyenne complexité (20-50 transistors), à topologie fixée,
les tailles (paramétriques) des composants (résistance, condensateur,
transistor,…) afin de rencontrer les spécifications désirées ainsi que d’autres
fonctionnalités supplémentaires dictées par le concepteur. Pour ce faire, nous utilisons une démarche
d’optimisation basée sur une méthode d’essai et erreur utilisant la grande
précision d’un simulateur de circuits microélectronique.
Plus spécifiquement,
nous utilisons ici un algorithme évolutif de type génétique jumelé au
simulateur de circuit HSpice. Le but
étant d’optimiser un circuit de manière à rencontrer les spécifications de
fonctionnement dictées par le concepteur à travers une interface graphique.
MÉTHODOLOGIE:
Le projet sera réalisé
en couvrant les étapes suivantes:
·
Recherche
bibliographique sur les méthodes d’optimisation;
·
Recherche
bibliographique sur les topologies de
circuit;
·
Programmation
du logiciel et de son interface graphique;
·
Réalisation
matérielle des circuits optimisés.
RÉSULTATS:
Le logiciel est terminé
et en cours d’utilisation. Une gamme de
circuits de référence de tension de bonne performance ont été obtenus. Plusieurs de ces circuits seront proposés à
la fabrication sous forme de ASIC.
LAVIGUEUR, Bruno |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Exploration architecturale de processeurs réseaux à l’aide d’une
plate-forme générique.
RÉSUMÉ :
Ce projet traite de l’élaboration d’une plate-forme modulaire axée vers
la création de processeurs réseaux. À
partir de modèles décrits en SystemC représentant différents modules (tels des
mémoires, des processeurs génériques ou encore des processeurs spécialisés) une
plate-forme peut rapidement être construite.
Ce prototypage rapide permet de vérifier les avantages et les
inconvénients d’une architecture donnée.
PROBLÉMATIQUE :
Les dernières années ont vu une explosion de la bande passante requise
pour de nombreuses applications réseaux.
Cette augmentation continuera au cours des prochaines années pour
répondre aux besoins d’application telles la téléphonie IP ou la vidéo
numérique. Afin de pouvoir facilement
répondre aux besoins de ces applications ainsi qu’aux besoins d’applications
futures, les équipements réseaux ont aussi besoin d’être flexibles et
configurables. Les processeurs réseaux
constituent une bonne approche pour satisfaire à ces deux exigences.
MÉTHODOLOGIE :
Nous prévoyons compléter les étapes suivantes :
·
Réaliser des modules de base en SystemC nécessaires pour l’élaboration
des plates-formes, tel un simulateur ISS pour les processeurs Xtenso de
Tensilica;
·
Utiliser une interface standard pour faciliter la connexion entre
différents modules;
·
Développer des outils et tests pour vérifier l’efficacité d’une
architecture pour une application donnée.
RÉSULTATS :
La recherche venant de débuter, aucun résultat n’est disponible pour
l’instant.
LAYACHI,
Mohammed |
DIPLÔME:
M.Sc.A. |
TITRE:
Modélisation et simulation du transport électrique à travers des
molécules organiques.
RÉSUMÉ :
La microélectronique approche des limites de la miniaturisation, d’où la
nécessité de trouver des technologies de remplacement. C’est ce que le domaine de la nanotechnologie
explore maintenant dans le but de réaliser des composants à l’échelle
nanométrique.
PROBLÉMATIQUE :
La description du courant à travers une molécule est un problème complexe
dont la modélisation se fonde sur la mécanique quantique. Lorsque la molécule est connectée entre deux
macroscopiques électrodes en or, le système combiné est un exemple de
dispositif mésoscopique. Ce dispositif
opère sous l’influence d’un potentiel électrique externe qui conduit le courant
à travers la molécule.
MÉTHODOLOGIE :
·
Étude théorique des différentes méthodes de mécanique quantique pour
traiter le problème;
·
Calcul et simulation de la transmission au travers la molécule en
utilisant un code simple relié à la méthode Huckel;
·
Modification du programme de modélisation basé sur la méthode DFT
(Density Functional Theory);
·
Test du programme modifié sur quelques molécules (sans les électrodes
d’or);
·
Faire la simulation sur des molécules diatomiques contenant de l’or afin
de comparer les résultats avec les valeurs expérimentales;
·
Faire le test sur la molécule modélisée et extraire les caractéristiques
d’intérêt;
·
Injecter les résultats obtenus dans un code qui modélise la transmission
et tracer cette dernière en fonction de l’énergie. La transmission est proportionnelle à la
conductance, d’où on peut avoir le courant.
RÉSULTATS :
Les étapes 1, 2, 3 et 4 ont été accomplies. L’étape 5 est en cours.
LEMIRE, Jean-François |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Implantation automatique de moniteurs
d’assertions en langage e à partir d’une méthodologie d’encapsulation
d’assertions dans une spécification SDL.
RÉSUMÉ :
Le but de ce projet est de proposer une méthode pour accélérer et optimiser la conception d’assertions en langage e lors de l’implantation de bancs d’essais pour la vérification fonctionnelle de modèles matériels. Il s’agira d’étudier la possibilité d’encapsuler dans une spécification SDL des assertions et de proposer un outil qui permettra la migration automatique de ces assertions vers un langage de vérification matérielle (langage e). Ceci permettrait aux concepteurs de bancs d’essais de définir des assertions au niveau d’une spécification exécutable sans pour autant coder celles-ci à partir de primitives temporelles propres aux langages de vérification. Les moniteurs d’assertion créés automatiquement en langage e seraient optimisés pour la réutilisation.
PROBLÉMATIQUE :
La vérification
fonctionnelle de modèles de conception matérielle est une des tâches les plus
ardues du processus de conception. En
effet, puisque la complexité des circuits microélectroniques contemporains
augmente sans cesse, la vérification de modèles de conception matérielle est
devenue un goulot d’étranglement dans tout processus de conception. Présentement, les obstacles auxquels les
concepteurs font face sont la génération d’une grande quantité de stimuli
efficaces, la découverte d’erreurs de conception en déployant le moins d’effort
possible et l’émulation adéquate de l’environnement d’utilisation du design à
l’intérieur d’un banc d’essais. C’est
pour ces raisons que la vérification est aujourd’hui la cible de nouveaux
outils et de nouvelles méthodologies.
Ceux-ci ont pour but de réduire le temps du processus de vérification en
permettant un parallélisme des efforts, des niveaux d’abstractions plus élevés
ainsi que l’automatisation de certaines tâches.
MÉTHODOLOGIE :
Dans le but de
justifier le bien fondé de ce projet et d’expliquer la problématique actuelle
de la vérification fonctionnelle, un sondage sur les pratiques de vérification
en entreprises sera effectué et les résultats seront présentés. Une étude sur la vérification basée sur les
assertions sera effectuée dans le but de proposer une méthodologie
d’implantation d’assertions en langage e qui permettra d’optimiser la
réutilisation. Ensuite, une étude sur
l’encapsulation d’assertions dans un langage de spécification exécutable (SDL)
sera effectuée. Un modèle de génération
automatique de moniteurs d’assertions en langage e à partir d’assertions encapsulées dans une
spécification SDL sera implanté. Des
exemples d’implantation et de vérification à l’aide de ce modèle seront
développés.
RÉSULTATS :
Nous avons
proposé un partitionnement par aspect générique pour toute implantation
d’environnement de vérification. Ces
résultats ont été présentés à la conférence HDLCON 2002 ainsi qu’à IWSOC
2002. Un article présentant les méthodes
actuelles de vérification fonctionnelle a été soumis à la revue IEEE Design
and Test of Computers. Cet article
présente principalement les résultats du sondage sur la vérification
fonctionnelle.
LOISEAU, Ludovic |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE:
Conception de modules matériels réutilisables pour un réducteur de bruit vidéo.
RÉSUMÉ:
Ce projet est développé en étroite collaboration avec la société Miranda. Il consiste à implanter dans un FPGA, un réducteur de bruit vidéo (bruit de moustique) pour la norme HDTV, ainsi que son optimisation. L’optimisation consiste d’une part à minimiser le matériel nécessaire à la fonctionnalité, mais aussi, au niveau méthodologique, à réduire le temps de développement de tels systèmes matériels.
PROBLÉMATIQUE:
L’algorithme à implanter est d’une grande complexité, requérant plus de 300 opérations sur chaque pixel. Devant travailler sur des données vidéo au format HDTV (arrivant à un débit de 75 MHz), le circuit doit effectuer plus de 20 milliards d’opérations à la seconde. Une architecture dédiée, massivement parallèle est indispensable, tout en trouvant des méthodes innovantes pour minimiser le matériel requis. Concernant la minimisation du temps de développement, des méthodes existent, mais ne sont pas adaptées au contexte, puisque généralement trop lourde à mettre en œuvre.
MÉTHODOLOGIE:
Le travail se décompose en plusieurs étapes :
· Une implantation initiale, non optimisée, a été effectuée pour d’une part prouver sa faisabilité, mais surtout pour bien comprendre et assimiler l’algorithme. Une étude de la complexité nous permet de concentrer nos efforts sur les modules à fort potentiel d’optimisation.
· L’optimisation matérielle a consisté d’une part à analyser en détail l’architecture pour minimiser la taille de chaque donnée. La seconde voie a été d’étudier et de concevoir une unité virgule flottante configurable comme moyen d’optimiser le chemin de données et les opérateurs.
· L’accélération du temps de développement a nécessité la mise en place d’une méthode complète pour la réutilisation des modules matériels (design-reuse). Après assimilation des méthodes existantes, mal adaptées au contexte, nous avons développé notre propre méthode en s’inspirant des méthodes existantes. Plusieurs stratégies sont également proposées pour mettre en place efficacement de telles méthodologies dans un environnement industriel.
RÉSULTATS:
L’implantation initiale a été concluante puisque fonctionnelle au niveau simulation. Toutefois, le matériel requis était trop important. Une optimisation par analyse détaillée de chaque module a permis d’économiser 40% de matériel par rapport à l’implantation initiale.
Concernant la méthodologie design-reuse, elle a été suivie pour développer plusieurs modules de complexité moyenne, par plusieurs personnes et de plus, moyennant un effort supplémentaire à la conception, la réutilisation de ceux-ci ne coûtait que quelques pourcents de plus du côté de l’effort de conception.
LU, Meng |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Conception d’un démonstrateur WSI (Wafer Scale Integration).
RÉSUMÉ :
Ce projet vise à étudier plusieurs aspects de la conception de systèmes
WSI. Ces aspects incluent les longues
interconnexions, l’impact des gradients thermiques sur les biais de
synchronisation, la tolérance aux pannes et les stratégies de test.
PROBLÉMATIQUE :
L’objectif de ce projet est de caractériser les biais de synchronisation induits par les gradients de température. La déviation maximale devrait être estimée. Un autre objectif est de développer une stratégie de configuration consacrée à une structure de débit élevé. Le dernier objectif de ce projet est de développer une configuration de contrôle et une stratégie de test des interconnexions.
MÉTHODOLOGIE :
Les déviations temporelles induites par les gradients thermiques devraient être étudiées par l’analyse théorique et caractérisées par la simulation. La stratégie de configuration préférée devrait être mise en application dans un prototype.
RÉSULTATS :
Il y a une déviation approximativement linéaire induite par le gradient de température. 70% de la déviation induite par le gradient de température est contribuée par la variation de résistance, qui est le phénomène dominant. Le biais induit par le gradient de la température est négligeable pour des interconnexions locales ainsi que pour les bus globaux.
Basé sur un travail antérieur, on propose un arrangement de la logique de configuration. Des algorithmes de configuration et les procédures de test, de diagnostic et de configuration sont étudiés. Une puce prototype avec 3 x 3 cellules contrôlées par une chaîne de balayage IEEE 1149.1 a été conçue et fabriquée. Un test fonctionnel prouve que la puce fonctionne de la manière prévue.
La norme IEEE 1149.1 est exploitée pour exécuter la configuration et le test à l’échelle de la tranche. Une chaîne de balayage tolérante aux pannes basée sur cette norme a été proposée.
LU,
Zhijun |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Conception d’un convertisseur A/N Sigma Delta
CMOS à basse alimentation et faible consommation d’énergie.
RÉSUMÉ :
Le projet consiste à concevoir un
convertisseur A/N Sigma Delta basé sur la technologie CMOS 0.18
micron, à faible alimentation et consommation de puissance. La fréquence d’échantillonnage désirée est 2
MHz avec un rapport de sur échantillonnage de 100.
PROBLÉMATIQUE :
La conversion Sigma Delta devient la méthode
la plus populaire pour réaliser un convertisseur analogique à numérique à haute
résolution et à faible alimentation et consommation de puissance. La réalisation de ce convertisseur basé sur
la technique des capacités commutées devient un problème sérieux pour les
circuits à faible alimentation.
MÉTHODOLOGIE :
La méthode prévue pour compléter le présent
projet comprendra les étapes suivantes :
·
Étude bibliographique détaillée
des topologies existantes ;
·
Étude théorique détaillée,
simulation et caractérisation du design pour satisfaire les spécifications;
·
Proposition d’une méthode pour
améliorer les performances ;
·
Conception, implémentation,
fabrication d’une
puce et
évaluation de l’ensemble du système proposé.
RÉSULTATS :
La conception du convertisseur est terminée mais il reste à faire
les dessins des masques de circuit et le soumettre à la fabrication, par la
suite faire le test expérimental de la puce qui sera reçu en février 2003.
MARDARE,
Diana-Liliana |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Une analyse des symboles invalides dans un
flot vidéo et conception d’une interface SDRAM
RÉSUMÉ ;
L’analyse des symboles invalides consiste à
déterminer la distribution des pixels invalides, introduite dans une interface
VIP. Ce projet modifie l’interface VIP,
conçue par MiroTech Microsystems Inc. , afin qu’elle envoie les contrôles du
signal vidéo_data vers une FIFO reliée à un ordinateur par un bus PCL. La lecture de la FIFO nous donne la
distribution des invalides parmi les autres contrôles du signal.
L’interface SDRAM offre un support pour les
développements reliés aux opérateurs de traitement d’images, qui sont basés sur
des tampons d’images. Le projet
développe les idées déjà traitées par MiroTech Microsystems Inc., qui a
implémenté une interface dans une première version, qui vérifie la
fonctionnalité de la SDRAM sur la carte Black Magic, mais qui ne supporte pas
les données appartenant aux trames d’image.
La plupart des composants contenus dans le générateur de commandes de la
version précédente ont été changées. Les
générateurs des adresses et des données pour l’écriture et pour la lecture de
la SDRAM ont été réalisés au complet.
PROBLÉMATIQUE :
Pour mieux implémenter les opérateurs de
traitement d’image, il est nécessaire de connaître la distribution des
invalides, parmi les autres contrôles du signal
vidéo_data. La plupart des
invalides sont générés au niveau de l’interface VIP par la conversion du signal
de la caméra en signal vidéo_data. La
cause est dans la différence de fréquence à laquelle la caméra transmet par
rapport à la fréquence de travail du FPGA.
Pour la synchronisation de deux flots d’image à l’entrée d’un opérateur
de traitement d’image et pour le design de certains noyaux de traitement
d’image, un tampon de retard des trames d’image est demandé. La
SDRAM disponible sur la plate forme peut servir de tampon de
retard.
MÉTHODOLOGIE :
L’interface VIP fait l’insertion de pixels invalides pour les cycles
d’horloge pour lesquelles il n’y a pas de données valides. Le FPGA transmet au FIFO externe à une
fréquence plus grande que la fréquence du PC, donc le flot des données à
l’entrée de FIFO comporte plus de données que le flot de données à la sortie
(vers le PC) du FIFO. La méthode adoptée
pour comprimer le flot de données
(données sur 8 bits) est de représenter sur
3 bits le type de mot de contrôle et sur les 5 bits restants le nombre
de pixels consécutifs du même type. Ce
design est modulaire, chaque composant étant décrit en VHDL par une
entité. Un programme écrit en Visual C++
fera la lecture du FIFO et l’affichage des résultats concernant la distribution
des invalides.
L’interface PCI envoie l’image vers l’interface SDRAM qui réalise
l’écriture des données sur SDRAM à l’adresse désirée par le biais du générateur
(d’écriture) des adresses et du générateur des données (représenté par un
convertisseur série parallèle). Par le
biais du générateur (de lecture) d’adresses, la lecture séquentielle des
données, mémorisées en SDRAM, est réalisée et les données lues seront envoyées
vers l’interface PCI à l’aide du générateur des données (représenté par un
convertisseur parallèle série). Des
FIFOs mémorisent les données et les adresses pour qu’elles soient bien
synchronisées avec les commandes. Un
comparateur d’adresses est utilisé afin d’éviter de faire la lecture d’une
donnée à une adresse qui n’a pas été écrite.
Le générateur de commandes, en plus de générer les commandes de lecture
et d’écriture, réalise l’initialisation et l’auto rafraîchissement distribué de
la SDRAM. Le design est modulaire.
RÉSULTATS :
Lors de la simulation sur la carte Black Magic, les résultats obtenus
pour une image 638x480 à une fréquence du FPGA de 40MHz, indiquent environ
45000 pixels invalides sont générés au début de chaque trame d’image, environ 2
pixels invalides pour un valide sur chaque ligne. Il y a 364 pixels invalides
entre les lignes et environ 484000 invalides à la fin de la trame.
La plupart des composants ont été testés avec succès du point de vue
simulation fonctionnelle, en utilisant ModelSim. Les autres composants sont présentement en
test.
MBAYE,
Mame Maria |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Conception et implémentation d’une famille de convertisseurs de protocoles (Firewire/Ethernet).
RÉSUMÉ :
Le projet consiste à étudier les cas d’interconnexion entre les réseaux Firewire (IEEE 1394) et Ethernet (802.3). Deux cas se dégagent : le transport de datagrammes Ipv4 et le transport d’un flot vidéo. La résolution de ces deux cas sera basée sur des solutions matérielles, en respectant la qualité de service requise par ces protocoles.
PROBLÉMATIQUE :
L’interconnexion de plusieurs réseaux qui fonctionnent selon des protocoles différents coûte de plus en plus cher aux fournisseurs de services réseaux. L’hétérogénéité des protocoles freine la transparence entre les réseaux. Le temps de traitement des paquets dans les passerelles est très élevé, bien que les vitesses de transmission atteignent des summums.
Généralement, les solutions existantes sont dédiées à un nombre de protocoles, ainsi il est difficile de réutiliser les composants ou de rajouter un nouveau protocole au processus de conversion. Ce manque de programmabilité et de flexibilité et cette lenteur sont les principales lacunes des solutions actuelles.
MÉTHODOLOGIE :
Le principal but de ce projet est de compléter une architecture matérielle d’un convertisseur de protocoles. Ce convertisseur doit se caractériser par sa vitesse de traitement et sa réutilisabilité. Vu la complexité de ce projet, une méthode itérative sera employée, à savoir qu’une première itération sera mise en place. Cette dernière comprendra moins de fonctionnalités mais elle permettra d’observer les goulots d’étranglement de l’architecture.
La méthodologie suivante sera suivie durant ces deux prochaines années de recherche :
· Compléter une première architecture existante (itération 1);
· Vérifier et valider l’architecture en utilisant le langage e;
· Mettre en œuvre l’architecture matérielle à l’aide d’une carte de développement ARM9 comprenant un FPGA Xilinx XVC1000;
· Concevoir et développer un logiciel de retransmission de datagrammes Ipv4 d’un réseau;
· Évaluer les performances de cette architecture matérielle;
· Évaluer les performances de cette architecture logicielle;
· Comparer les performances recueillies;
· Concevoir et développer un logiciel de retransmission de flot vidéo d’un réseau Firewire à Ethernet;
· Proposer une seconde architecture (itération 2).
RÉSULTATS :
La première itération a été complétée; tous les blocs de l’architecture ont été implémentés en VHDL et testés avec un langage de vérification, le e de Specman elite. Les vitesses des composants sont satisfaisantes. Elles varient entre 50 MHz et 100 MHz pour le FPGA Xilinx XCV1000, excepté la vitesse du processeur : GF. Les différents blocs de l’architecture sont actuellement mis en œuvre sur la carte de développement du ARM9.
Un module logiciel a été développé pour effectuer la conversion de protocoles pour le transport de datagrammes Ipv4. Le profilage du module est en phase finale, cependant les résultats préliminaires montrent que l’architecture matérielle est largement plus performante que le module logiciel.
MCFADDEN,
David |
DIPLÔME : M. Ing. |
TITRE:
Reconnaissance de formes hyperboliques dans
les applications radar par transformée en ondelettes, recuit simulé et réseaux
de neurones.
RÉSUMÉ:
L’objectif de ce projet consiste à la
détection et à la localisation de formes hyperboliques dans des images
radar. Ces patrons sont formés par la
réflexion d’ondes radar à l’interface de deux matériaux. Ces ondes réfléchies sont captées par des
antennes réceptrices à la surface du sol.
La géométrie de l’analyse radar crée des formes hyperboliques sur les
images reconstruites et dont la forme est caractéristique de la profondeur des
objets enfouis et de la vitesse de propagation des ondes radar dans le
sol. Le traitement de ces images est
composé de trois parties. Tout d’abord,
un filtrage est appliqué permettant d’éliminer le bruit et les réflexions
parasites. Par la suite, trois
techniques sont mises à l’épreuve; les
transformées par ondelettes hyperboliques 3D, un réseau de Boltzmann avec
recuit simulé en champ moyen puis un réseau de neurones avec la propagation
arrière avec momentum comme algorithme d’apprentissage. Finalement, des techniques de regroupement de
données (clustering) sont appliquées aux transformées précédentes. Selon le type d’hyperbole reconnu, la vitesse
de l’onde dans le milieu en est déduite ainsi que la composition du sol.
PROBLÉMATIQUE:
Les images radar de sols ou de structures
permettent de déceler la présence de matériaux aux propriétés différentes du
sol qui les entoure ainsi que d’anomalies de toutes sortes. L’analyse d’images réelles représente un défi
de taille quant à la quantité de données à analyser ainsi que sur la
standardisation des résultats fortement influencés par l’expérience humaine. La plupart des analyses doivent être
réalisées hors du chantier, en laboratoire et nécessitent plusieurs jours de
travail. Le traitement de ces données en
temps réel permettrait d’accélérer les décisions concernant la tâche à
accomplir mais aussi de pouvoir traiter une quantité impressionnante de données
guidant ingénieurs et opérateurs dans leur travail.
MÉTHODOLOGIE:
Un traitement en étages des données est
employé. Dans un premier temps, la
compréhension physique d’images radar est mise à profit afin d’extraire le
bruit et prélever les principales réflexions.
Par la suite, une famille d’ondelettes hyperboliques en trois dimensions
a été développée et appliquée aux images.
Finalement, le regroupement de données est utilisé afin de localiser les
sommets des hyperboles de plus forte intensité.
Les méthodes de reconnaissance par réseau de Boltzmann et recuit simulé
de même que par réseau de neurones sont testées et comparées à la technique par
ondelettes.
RÉSULTATS:
La méthode par ondelettes s’est avérée la
plus avantageuse quant à la complexité des algorithmes, les temps de calcul
ainsi que sur les taux de reconnaissance.
La méthode de Boltzmann requiert un temps de traitement beaucoup trop
long pour un usage à grande échelle même si la capacité de reconnaissance de ce
réseau a clairement été démontrée. Les
réseaux de neurones ont aussi donné de bons résultats. Ils nécessitent par contre beaucoup
d’ajustements afin d’éliminer les fausses occurrences. De plus, l’atteinte d’une architecture idéale
reste un travail d’essais et erreurs.
MONTÉ-GENEST,
Ginette |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Caractérisation d'une méthode de test pour les circuits bipolaires CML basée sur l'injection de biais contrôlés.
RÉSUMÉ:
Les technologies de type bipolaire, et en particulier, la technologie CML, sont peu étudiées et documentées. En ce qui concerne les méthodes de test pour les circuits conçus avec ces technologies, rien de spécifique n'existe et les méthodes conventionnelles, employées par exemple avec des circuits CMOS, ne sont pas suffisantes pour garantir une couverture de faute adéquate. Des travaux antérieurs permettent de croire qu'une méthode de test injectant des biais contrôlés pourrait améliorer la couverture de fautes.
PROBLÉMATIQUE:
La majorité des
techniques de détection de fautes reposent sur le fait qu'un défaut de
fabrication se traduit souvent par un collage.
Les collages dans un circuit CML représentent seulement une portion des
fautes que l'on peut détecter. En effet,
parmi les caractéristiques de la technologie CML, on note la capacité de
régénération du signal d'un niveau de circuit à l'autre: Une porte avec un défaut voit son signal de
sortie altéré mais après un ou quelques niveaux suivants, le signal aura
retrouvé sa valeur nominale; il y aura donc masquage du défaut. Donc, toute technique reposant sur
l'évaluation du niveau des signaux aux ports de sortie est insuffisante.
Une technique de test pour les circuits CML doit viser une détection plus fine, ce qui peut devenir coûteux. Il faut trouver une façon de propager l'altération du signal jusqu'aux ports de sortie. Une telle méthode a été proposée par IBM: il s'agit d'injecter un biais sur le signal de sortie de sorte que l'effet supplémentaire causé par une panne produira un niveau de signal tel qu'il ne pourra plus être régénéré et qu'il causera alors un collage. La détection est alors aussi simple que dans les techniques usuelles.
MÉTHODOLOGIE:
Cette méthode de test n'a pas été documentée. Il nous faut donc déterminer les règles de design des circuits CML incorporant cette technique ainsi que les règles de son utilisation. Pour ce faire, les différentes étapes proposées pour atteindre l'objectif d'une méthode de test adaptée aux circuits CML sont:
· Caractérisation de l'effet de l'injection des biais sur une porte CML;
· Étude de la relation entre la force du biais et la couverture de pannes;
· Étude d'une proposition d'amélioration de la méthode;
· Caractérisation de l'injection de biais dans un circuit complexe en vue d'obtenir des règles d'application;
· Évaluation des possibilités de modification après conception.
RÉSULTATS:
Dans un premier temps, un outil d’aide à la conception du circuit d’injection de biais a été conçu (dans le but d’accélérer le calcul des composantes du circuit d’injection de biais). Nous avons effectué par la suite la production des vues schématiques et du netlist correspondant, pour les cellules de la bibliothèque étudiée. Un autre outil automatisant la simulation pour tous les cas d’injection de biais, sur une cellule donnée, développé. Les résultats obtenus à l’aide de cet outil ont permis d’orienter les tests à faire sur des circuits complexes. Les résultats sur des circuits complexes laissent entrevoir quelques complications. Pour l’instant, la règle obtenue est de limiter le biais sous une certaine valeur. L’étude à venir sur une amélioration de la méthode permettra peut-être de lever cette limite. L’étude sur le niveau du biais et la couverture de fautes permet de choisir le seuil utile pour la méthode.
MORIN, Dominic |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Convertisseur
analogique à numérique haute performance.
RÉSUMÉ :
Ce
projet étudie des architectures parallèles pipelinées dans un contexte de
conversion analogique à numérique. Nous
utilisons et analysons la technique de correction digitale des erreurs par
redondance. Ceci nous permet d’analyser
les sources d’erreurs rencontrées dans les convertisseurs parallèles
pipelinées. Nous considérons aussi les
manières d’optimiser la consommation de puissance en fonction du nombre de
canaux parallèles et des caractéristiques des étages pipelinées.
PROBLÉMATIQUE :
Dans
un contexte d’application vidéo, la recherche doit démontrer la faisabilité
d’un convertisseur 10 bits opérant à une cadence de 150 méga échantillons par
seconde. Ce convertisseur doit
rencontrer les spécifications de linéarité de la télévision haute définition.
MÉTHODOLOGIE :
Étude
intensive de la littérature proposée par les chercheurs du domaine. Analyse des différentes architectures
proposées. Amélioration des
architectures ou des modules utilisés.
Simulation d’architecture et de modules pour en déterminer les
limitations. Création d’un prototype.
RÉSULTATS :
Aucun
résultat n’est disponible pour l’instant.
NSAME,
Pascal |
DIPLÔME: Ph.D. |
TITRE:
Techniques et méthodes de conception des systèmes intégrés de type SOC.
RÉSUMÉ:
Ce projet vise l’élaboration de techniques et méthodes de conception et de vérification des circuits intégrés de type SOC (System-On-Chip). La complexité grandissante des systèmes de type SOC impose une réutilisation efficace des ressources centrées autour des méthodes de conception autres que le VHDL ou Verilog au niveau RTL. Toutefois, à cause de la dépendance entre les représentations au niveau comportemental, RTL et portes, et leur impact sur le partitionnement matériel/logiciel, la performance, la dissipation de puissance et surtout l’effort de vérification, il est nécessaire de développer une approche intégrée à la méthode de conception elle-même. L’objectif du projet consiste à étudier les interfaces matérielle/matérielle et matérielle/logicielle régissant l’intégration des SIP (Silicon Intellectual Property cores) afin de proposer des modèles d’interface améliorés et d’explorer les architectures VLSI qui permettent d’implanter efficacement une synchronisation non-bloquante pour des systèmes complexes multiprogrammés à mémoire partagée.
PROBLÉMATIQUE:
La capacité d’intégration offerte par les technologies sub-microniques rend l’implantation des systèmes de type SOC très intéressante. Toutefois, les besoins en vérification croissent de façon exponentielle. Cette capacité d’intégration élevée impose au concepteur un niveau de productivité extrêmement élevé. En effet, les besoins des applications en temps réel, l’augmentation constante du niveau d’intégration HW/SW, du parallélisme au niveau instruction et de la complexité de la hiérarchie de mémoires intégrées et partagées rendent possible une dégradation de performance due à une synchronisation bloquante entre agents communicants. Ceci rend obsolètes ou inadéquates les méthodes traditionnelles de conception et de vérification basées sur la simulation logique. Un défi majeur consiste à développer une méthodologie qui facilite le travail du concepteur dans un environnement de design, où les outils CAD/CAE et la technologie de fabrication sont en constante évolution et où les bibliothèques de composants SIP deviennent de plus en plus complexes.
MÉTHODOLOGIE:
· Étude comparative des interfaces de communication et de méthodes conceptions actuelles incluant les normes PCI-X, PCI Express, Rapid I/O, DDR-1 & DDR-II, Ethernet, SPI-5 USB, IEEE1284, Hypertransport, InfiniBand, AMBA et CoreConnect;
· Étude comparative des processeurs embarqués de type PPC, ARM, MIPS, ARC, Xtensa et DSP;
· Analyse, définition et spécification de la nouvelle architecture basée sur l’utilisation et la gestion de canaux de communication dédiés;
· Validation de la nouvelle méthode de conception et vérification des circuits de type SOC.
RÉSULTATS:
L’implantation matérielle d’une première version d’un FIFO à canaux virtuels a été réalisée avec la technologie TSMC CMOS 0.35 micron. Une application directe du VC-FIFO a permis de modéliser un environnement de vérification basé sur l’outil VCC (Cadence). Le prototype d’un outil (InTime) d’intégration et de validation des spécifications temporelles basé sur la conversion automatique des contraintes d’analyse statique temporelle entre spécifications temporelles basé sur la conversion automatique des contraintes d’analyse statique temporelle entre Prime Time (SYNOPSYS) et Einsteimer (IBM) a été développée. Les résultats sont en accord avec la méthodologie de conception ASIC. Une étude approfondie des besoins en vérification au niveau système nous a rapidement démontré qu’un outil comme In Time est un outil clé dans la méthodologie de conception des circuits intégrés sur puce.
PEPGA BISOU, Jean |
DIPLÔME : M.Sc.A |
TITRE :
Implémentation sur une plate-forme ARM-FPGA d’un convertisseur de
protocoles pour transmission de vidéo.
RÉSUMÉ :
Les convertisseurs de protocoles permettent aux terminaux appartenant à
des réseaux hétérogènes de pouvoir communiquer avec toutes sortes d’équipements
(anciens ou récents) connectés à ce réseau.
L’objectif de ce projet de recherche est d’implémenter une nouvelle
architecture flexible d’un convertisseur de protocoles générique, spécialisé dans
le transfert de données vidéo. Des
travaux préliminaires ont conduit à proposer cette architecture de
convertisseur de protocoles générique constituée de coprocesseurs et d’un
processeur ARM, et utilisant un bus de
communication AMBA afin d’optimiser le processus d’échange entre modules. Tout en travaillant sur l’intégration de
cette architecture sur une plate-forme d’évaluation ARM-FPGA, nous proposerons
une méthodologie de conception d’une plate-forme générique applicable à un
convertisseur de protocoles.
PROBLÉMATIQUE :
Le développement d’un modèle exécutable de cette nouvelle architecture
de conversion de protocoles se fera par une implémentation matérielle des
modules en respectant leurs spécifications et en tenant compte des contraintes
physiques de la plate-forme qui sont :
le débit de transmission du protocole de communication et la taille du
FPGA. Cette approche nous permettra
d’analyser le processus de conversion, d’améliorer certaines fonctions du
système et surtout d’éliminer les possibilités de goulots d’étranglement.
MÉTHODOLOGIE :
L’implémentation d’une telle architecture de conversion de protocoles
nécessite les étapes suivantes :
·
Revue
de la littérature portant sur : les
protocoles haute-vitesse, les méthodologies du Design Reuse, plate-forme et du
protocole de communication AMBA;
·
Intégration
des modules de l’architecture courante sur une plate-forme d’évaluation
ARM-FPGA;
·
Simulation
d’une conversion de protocoles entre deux protocoles;
·
Analyse
et optimisation du processus de communication entre modules;
·
Modélisation
d’une nouvelle plate-forme générique;
·
Analyse
de performances de cette plate-forme.
RÉSULTATS :
·
Validation
de l’architecture courante par un banc d’essai qui effectue la conversion de
Gigabit Ethernet vers Firewire;
·
Évaluation
de l’utilisation d’un bus de communication AMBA;
·
Modélisation
d’une nouvelle plate-forme de convertisseur de protocoles.
PIERAUT, Francis |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE:
Optimisation des réseaux de neurones de grande capacité : étude de leur inefficacité et exploration de
solutions.
PROBLÉMATIQUE:
On s’attend à ce qu’un réseau de très grande capacité soit capable
d’apprendre des relations de très grande complexité. Or l’optimisation de ces réseaux est en fait
inefficace en terme de temps de calcul
et de nombre d’erreurs.
Ce problème est probablement relié à
l’utilisation de la technique d’optimisation par descente du gradient
stochastique. Nous avons identifié
plusieurs comportements potentiellement responsables de cette étonnante
inefficacité. Il s’agit du «déplacement
des paramètres cibles (poids idéaux)», «de la présence de gradients
contradictoires», «de l’atténuation ou la dilution du gradient», «de la présence
de solutions symétriques», ou soit encore «de l’inexistence d’un mécanisme de
spécialisation».
MÉTHODOLOGIE:
·
Revue
de littérature : identification des
problèmes et solutions connues reliées à l’inefficacité des réseaux de neurones
de moyennes dimensions.
·
Étudier
différentes solutions et principes (et implanter une librairie en C++)
permettant de réduire les différents problèmes des réseaux de très grandes
dimensions, soit
Ø Diviser pour régner (réseaux incrémentaux),
Ø Optimisation d’une partie des paramètres
Ø Prédiction des valeurs des paramètres
Ø Utilisation d’une architecture partiellement
distribuée à la sortie.
·
Expérimentation
sur des réseaux de différentes capacités (simple à grande), et analyse
comparative en fonction de la vitesse d’apprentissage et du nombre d’erreurs.
·
Comparaison
des performances des différentes solutions.
RÉSULTATS:
·
Les
réseaux incrémentaux auxquels nous ajoutons des neurones cachés au niveau de la
couche cachée ne nous ont pas permis d’accélérer le processus d’apprentissage.
·
Les
réseaux incrémentaux auxquels nous ajoutons des couches de neurones ont permis
d’accélérer le processus d’apprentissage.
·
Le coût
diminue de façon plus importante et de façon plus constante lorsqu’on optimise
qu’une partie des paramètres à chaque itération.
·
La
prédiction des valeurs de paramètres par extrapolation quadratique, cubique et
linéaire ne nous a pas permis d’accélérer l’apprentissage.
·
L’architecture
découplée nous a permis de réduire de façon importante l’inefficacité des
réseaux de plus grande capacité.
PIGEON, Sébastien |
DIPLÔME : M.Sc.A |
TITRE :
Design et réalisation de microélectrodes matérielles dédiées à la
stimulation corticale.
RÉSUMÉ :
Ce projet porte sur la fabrication d’une matrice d’électrodes destinée
à la stimulation de neurones au niveau du cortex visuel dans le but de redonner
la vue aux personnes aveugles. Pour ce
faire, plusieurs méthodes de micro-usinage et de caractérisation devront être
exploitées. Le projet inclut également
l’intégration de la matrice avec le reste du stimulateur implantable, ce qui
implique une collaboration étroite avec les autres membres de l’équipe de
recherche.
PROBLÉMATIQUE :
Suite à une maladie ou un accident, il peut arriver qu’une personne
perde l’usage du sens de la vue. Au
cours du dernier siècle, les progrès réalisés en médecine, en chirurgie et en
électronique ont permis de démontrer qu’il est possible de stimuler le cortex
visuel d’une personne aveugle à l’aide de signaux électriques pour ainsi
reproduire en partie le bon fonctionnement du système visuel. Plusieurs équipes de recherche à travers le
monde sont maintenant au travail pour mettre en oeuvre un stimulateur
implantable et commercialement viable qui pourrait être utilisé par une
majorité de personnes souffrant de cécité.
Un des plus grands défis de ce projet est de concevoir une matrice de
microélectrodes qui pourra servir d’interface entre le stimulateur et le
patient. Ce type de dispositif est
particulièrement difficile à réaliser, car il implique un contrôle des
dimensions de l’ordre du micron et il nécessite l’introduction d’un corps
étranger dans le système biologique de l’homme.
MÉTHODOLOGIE :
Le squelette de la matrice doit d’abord être usiné par un système à arc
électrique de haute précision.
Différentes composantes viendront alors se greffer à cette structure, ce
qui nécessitera l’utilisation de plusieurs techniques : électrodéposition, photolithographie,
évaporation de métaux, usinage par laser, gravure plasma et déposition de
polymère en phase gazeuse. Dans un second
temps, une fois la fabrication terminée, le dispositif devra être optimisé
selon ses caractéristiques mécaniques (résistance à l’usure, etc.), électriques
(impédance, conductivité, etc.) et sa biocompatibilité (matériaux, procédés,
nettoyage et stérilisation). Certaines
méthodes de caractérisation telles le microscope électronique à balayage, le
XPS, le nano-indenteur et l’analyseur d’impédance seront alors nécessaires.
Enfin, l’intégration de la matrice au reste de l’implant, probablement par une
méthode de soudure de microcircuits, devra être étudiée.
RÉSULTATS :
Jusqu’à présent, le squelette d’acier inoxydable a pu être usiné sans
problème par arc électrique. Cette
structure n’a pu être traitée par électropolissage et un dépôt de platine
poreux a été déposé aux pointes à titre de sites de stimulation. Un montage de mesure d’impédance a également
été préparé et testé avec succès. Les
autres étapes de fabrication ont été élaborées en détail et elles pourront
bientôt être validées sur de nouveaux échantillons qui devraient arriver sous
peu. Aussi, les premiers tests portant
sur le procédé envisagé pour intégrer la matrice au reste de l’implant sont à
leur début.
PY, Jean-Sébastien |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE :
Modélisation et simulation d’un milieu neuronal portant une matrice
d’électrodes.
RÉSUMÉ :
Ce projet s’intègre dans le programme de recherche de l’implant
cortical dédié à rétablir une vision partielle aux personnes non-voyantes. Il nécessite de pouvoir prédire le
comportement de la couche IV de l’aire primaire visuelle lorsqu’elle est
stimulée électriquement. Ceci devra
permettre par exemple de trouver les paramètres de stimulation (amplitude et
fréquence des injections de courant) efficaces pour créer des phosphènes et
d’améliorer le dispositif. Par ailleurs,
peu d’articles traitent de la stimulation à multiples électrodes d’un grand
réseau neuronal. Les travaux de ce
projet sont complémentaires à ceux de l’étudiant Mathieu Gilson.
PROBLÉMATIQUE :
Il faut premièrement mettre en place un modèle de milieu cortical sous
la forme d’un réseau de neurones artificiels.
Il faut par la suite construire des modèles d’électrodes en stimulation
et en lecture. Deuxièmement, il s’agit
de déterminer une méthode (algorithme d’apprentissage) permettant de régler les
paramètres du réseau afin d’obtenir une réponse qui soit conforme à des tests
cliniques (les tests peuvent concerner d’autres réseaux de neurones que ceux de
la couche considérée, il s’agit avant tout de roder les méthodes). La problématique consiste à définir comment
une réponse est réaliste de manière quantifiable et jusqu’à quel point on peut
se limiter dans la finesse de la description du réseau et des électrodes en
espérant une réponse réaliste.
MÉTHODOLOGIE:
Nous nous servons de l’outil NEURON, un programme de simulation de
neurones développé par les universités de Yale (New Have, CT) et Duke (Durham,
NC). Il repose sur la modélisation de
neurones par des sections de câbles connectées entre elles; leurs propriétés
électriques, géométriques et physiologiques sont configurables et
observables. Il propose aussi des
modèles de neurones artificiels permettant de concevoir des réseaux de grande
densité, en limitant la puissance de calcul nécessaire.
Les électrodes stimulatrices sont représentées par des cellules
stimulatrices reliées à leur voisinage.
Les électrodes de lecture enregistrent l’activité électrique des
neurones avoisinant son site d’enregistrement.
La prochaine étape sera l’ajustement des paramètres du réseau (densités,
poids, délais, etc.) et des électrodes à partir d’expériences concrètes et
éventuellement d’algorithmes d’apprentissage adéquats. Il faudra aussi mettre en place un banc
d’essai de nos modèles afin de vérifier leurs cohérences et de déterminer leurs
limites. À terme, on espère effectuer
des prévisions sur le comportement de la couche IV stimulée par l’implant.
RÉSULTATS:
Beaucoup de travail a été nécessaire afin de se familiariser avec
l’outil NEURON et de construire automatiquement de grands réseaux
neuronaux. Il a fallu comprendre les
rôles des différents paramètres définissant les neurones et les synapses, ainsi
qu’à évaluer les temps de calcul requis pour une simulation en fonction de la
précision de la description du tissu neuronal.
Les premiers tests ont mis en évidence la présence d’une fréquence de
coupure permettant de basculer dans un régime auto-entretenu. Les prochains mettront en évidence
l’extension spatiale et temporelle des réactions du cortex artificiel subissant
une stimulation.
QIN, Lisheng |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Conception et réalisation d’un ADC Delta-Sigma passe bande pour des
applications en haute fréquence.
RÉSUMÉ:
Le projet consiste à concevoir un convertisseur analogique à numérique
(CAN) Sigma-Delta basé sur la technologie CMOS 0.18 micron. La fréquence centrale est 80MHz avec une
bande passante ajustable de 200k à 2MHz.
La contribution principale sera la réduction de la consommation de
puissance sans trop affecter la résolution.
PROBLÉMATIQUE:
Avec les progrès technologiques en microélectronique, il est plausible
d’intégrer sur puce un récepteur RF supportant plusieurs standards de
communication. Ce récepteur nécessite un
CAN qui doit être ajustable pour opérer sur des fréquences centrales et lourdes
bandes passantes programmables. En plus,
les circuits du CAN Sigma-Delta classique basés sur des capacités commutées ne
permettent pas d’opérer sur de hautes fréquences. Nous procédons alors à l’utilisation des
intégrateurs basés sur des transconductances et capacités.
MÉTHODOLOGIE:
La méthode prévue pour atteindre les objectifs du présent projet
comprendra les étapes suivantes :
·
Étude
théorique et bibliographique détaillée des topologies existantes;
·
Simulation
des structures différentes et proposition d’une solution optimale;
·
Conception
et évaluation d’un modulateur Sigma-Delta à large bande;
·
Conception
et évaluation d’un modulateur Sigma-Delta à bande passante et fréquences
programmables.
RÉSULTATS:
Un modèle d’un CAN Sigma-Delta passe-bande a été complété sur
Matlab. L’implantation en CMOS 0.18µm
Technology progresse convenablement.
QIU, Bing |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Le diagnostic et l’analyse du rendement dans
l’architecture complexe d’interconnexion.
RÉSUMÉ:
Les limites de la densité d’intégration des
technologies VLSI motivent les recherches sur la technologie WSI. Cette dernière exige des recherches
détaillées sur la testabilité et la tolérance des circuits intégrés. Le projet étudie les problèmes associés à la
présence de défectuosités sur le rendement.
Les modèles de rendement existants sont étudiés et un modèle adapté est
développé pour une classe de réseaux tolérants.
PROBLÉMATIQUE:
Le rendement est très important en WSI. Précisons que le rendement est nécessaire
afin de déterminer le nombre d’éléments redondants qui doivent être
additionnés. Les champs dépendent
considérablement de combien de pièces de rechange sont employées pour
substituer les éléments défectueux. Un
grand réseau tolérant présente des
contraintes peu communes qui ne sont pas prises en considération dans les
stratégies de reconfiguration conventionnelle.
Les modèles et les stratégies de reconfiguration doivent être adaptées
ou de nouveaux modèles et stratégies doivent être développés pour rencontrer
ces contraintes.
MÉTHODOLOGIE:
Le centre de la recherche est sur le
diagnostic et l’analyse de rendement d’une architecture comportant un réseau
d’interconnexion complexe. Ceci est basé
sur la structure d’un demochip tolérant aux pannes. Nous commençons par une étude complète de la
tolérance aux pannes et des manières de modéliser le rendement d’une
architecture cible prédéfinie. Ceci
devrait donner un modèle détaillé qui permet d’optimiser l’architecture pour
déterminer combien la tolérance aux pannes est nécessaire.
RÉSULTATS:
Un modèle de rendement borné tenant compte des
contraintes très complexe d’une architecture d’intercommunication a été
obtenue. Il est démontré que la matrice
analysée est assez robuste parce que les pertes de rendement ne s’avèrent
jamais très significatives dans la région d’intérêt. On a observé une relation sur le seuil,
relativement sensible, entre le rendement de densité de fautes. Lorsque le niveau de la redondance n’est pas
convenablement ajusté, le rendement se dégrade rapidement. Un modèle de régression de rendement a été
développé dans cette étude. Ce modèle
peut prévoir exactement la pente et les points importants des courbes de
rendement. Ces modèles peuvent être
employés pour prévoir le moment où la redondance est plus nécessaire pour
fournir des rangées et des cellules. Un
article intitulé «Yield Modeling of a WSI Telecom Router Architecture» a été accepté
pour publication dans 2002 IEEE International Symposium on Defect and Fault
Tolerance in VLSI (DFT2002)
QUINN, David |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Distribution d’une application de traitement
de paquets pour une architecture multiprocesseur sur puce.
RÉSUMÉ:
Ce projet s’intéresse à l’élaboration d’une méthodologie nécessaire à la
phase de distribution d’une application sur des architectures
multiprocesseurs. Les architectures
utilisées, développées à partir de modèles SystemC cycle accurate,
seront dédiées aux problèmes des applications de traitement de paquets, alors
que la métrique d’évaluation de la distribution sera le débit maximal du
traitement des paquets.
PROBLÉMATIQUE:
Principalement dictée par la croissance d’internet, l’explosion de la
demande en largeur de bande est jumelée au besoin d’une intelligence accrue
pour le support de nouvelles applications réseaux, tels le transport de la voix
sur IP, les réseaux privés virtuels et plusieurs autres. Les architectures conventionnelles employées
ne sont fondamentalement pas bâties pour le maintien de cette demande. Il y a donc un besoin éminent pour de
nouvelles approches dans la conception de plate-formes multiprocesseurs
spécialisées à haut débit et la distribution des applications sur celles-ci.
MÉTHODOLOGIE:
Les étapes suivantes devront être complétées :
·
Recherche bibliographique afin d’estimer l’état actuel des recherches;
·
Développement d’une application réseau;
·
Modélisation d’une architecture multiprocesseur modulaire sur puce;
·
Élaboration, expérimentation et évaluation de la méthodologie quant à la
distribution de l’application.
RÉSULTATS:
Différentes modélisations d’architectures et d’applications ont été
réalisées en SystemC. Toutefois,
aucun résultat quant à la distribution de l’application n’a encore été obtenu.
RÉGIMBAL, Sébastien |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE:
Automatisation du processus de création des
modèles de couverture fonctionnelle des circuits numériques
RÉSUMÉ:
L’objectif de ce projet consiste à développer
une méthode afin d’automatiser la création de modèle pour mesurer la couverture fonctionnelle des circuits
numériques. Le problème avec cet
objectif est que pour mesurer une couverture quelconque, nous devons nous baser
sur une métrique standard qui s’applique sur une description standard d’un
circuit. Les fonctionnalités d’un
circuit étant habituellement décrites sous forme textuelle dans un document de
spécification, il est difficile de pouvoir travailler de façon automatisée avec
ce genre de description. Ainsi, ce que
nous proposons est d’effectuer une description standardisée de la spécification
d’un circuit en utilisant un langage de haut niveau qui permettra de valider la
spécification. Ayant cette description
standardisée, nous sommes maintenant en mesure d’effectuer un traitement sur la
spécification exécutable du circuit. Le
traitement que nous effectuons utilise un outil que nous avons développé dans
le but de prendre en entrée la spécification exécutable. Cet outil produit de façon automatique un
module de banc d’essai dédié à la couverture fonctionnelle du circuit décrit
par la spécification exécutable. L’outil
implémente dans le module d’analyse de couverture généré, une métrique qui est
basée sur le test des flots transactionnels.
Ainsi, le module de banc d’essai produit par notre outil peut être
incorporé dans n’importe quel banc d’essai dédié à la vérification d’un circuit
au niveau RTL. L’utilité de ce module
est en fait de permettre la création d’une suite de tests qui permettront de
couvrir la métrique définie et aussi de réduire l’application de vecteurs
redondants. Cela implique qu’avec ce
module d’analyse de couverture, il sera potentiellement possible de créer une
suite de tests moins longue et ayant aussi une plus grande puissance de
détection d’erreurs.
PROBLÉMATIQUE:
Les technologies reliées au milieu de la
microélectronique permettent la réalisation de circuit de plus en plus
complexe. Cela implique que les circuits
entrant en production sont maintenant en mesure de réaliser un plus grand
nombre d’opérations et aussi des opérations plus complexes. Il est donc de plus en plus difficile de
pouvoir affirmer que le circuit en cours de conception réalise correctement tous
les éléments que l’on peut énumérer dans la spécification fonctionnelle du
circuit. De ce fait, les méthodes de
vérification actuelles doivent s’adapter à cette augmentation de complexité
afin que la vérification fonctionnelle de n’importe quel circuit complexe ne
devienne pas le goulot d’étranglement du développement des circuits numériques.
MÉTHODOLOGIE:
Les étapes suivantes sont réalisées dans ce
projet:
·
Revue de la littérature sur les méthodes de
vérification fonctionnelle actuelle;
·
Élaboration d’une méthode afin d’automatiser la
couverture fonctionnelle;
·
Développement d’un exemple simple permettant de
prouver la méthode;
·
Développement d’un outil qui permettra
d’automatiser la méthode;
·
Application de la méthode avec l’outil développé
sur un design industriel réel.
RÉSULTATS:
Les étapes énumérées précédemment ont toutes
été accomplies à l’exception de l’application de la méthode avec l’outil sur un
exemple concret. Cette étape est
présentement en cours de réalisation.
RENAUD, Mathieu |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE:
Détecteurs de phase linéaires de précision à usage multiple.
RÉSUMÉ:
Les détecteurs de phase sont essentiels à la conception de divers
systèmes en microélectronique. Qu’ils
soient destinés à la réalisation d’une boucle de verrouillage de phase, un
synthétiseur de fréquence, un système de recouvrement d’horloge ou même pour
mesurer un déphasage en boucle ouverte, ceux-ci se doivent d’être très précis
et idéalement linéaires.
PROBLÉMATIQUE:
Un bon nombre de détecteurs de phase existent dans la littérature. Certains précis, d’autres non. Les quelques détecteurs dits de précision
souffrent par contre de quelques imperfections les rendant non souhaitables ou,
à la limite, inutilisables pour certaines applications typiques. Celles-ci requièrent alors la conception de
nouveaux détecteurs exempts de ces imperfections. Des exemples de ces imperfections sont la
sensibilité au bruit en mode commun, l’exigence de signaux d’horloge de forme
particulière, la génération de bruit en sortie ou un comportement non linéaire.
MÉTHODOLOGIE:
Le projet de recherche consiste en la conception d’un détecteur simple
exempt de tels défauts et pouvant être exploité dans toutes les applications
nommées précédemment. Pour ce faire,
certains autres circuits adapteront le détecteur aux différentes
applications. De plus, étant donné la
précision recherchée, de nouvelles méthodes de test et d’auto calibration à
même le «chip» doivent être élaborées pour bien caractériser le détecteur et le
dénuder des défauts liés au procédé de fabrication. Outre les méthodes d’auto calibration, il est
aussi possible d’exploiter des résistances programmables issues d’une nouvelle
technologie pour calibrer de façon manuelle le circuit. La figure de bruit de ces résistances doit
être, par ailleurs, caractérisée pour bien connaître l’impact de ces
résistances sur la précision du circuit.
Une autre tâche parallèle à la conception consiste alors à caractériser
expérimentalement la figure de bruit des résistances programmables.
RÉSULTATS:
Aucun résultat expérimental n’est encore disponible. Par contre, les simulations présentent des
détecteurs de très grande précision exemptes des défauts énumérés plus haut et
exploitables dans toutes les applications aussi énumérées plus haut.
RICHARD, Jean-François |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Implémentation pour l'extraction en temps réel des caractéristiques de la modulation intentionnelle sur les impulsions radars.
RÉSUMÉ:
Ce projet s'inscrit dans le cadre d'une étude en vue de réaliser un système de mesure de soutien électronique impliquant la recherche, l'interception, la localisation et l'analyse des signaux radars dans un contexte de surveillance militaire.
PROBLÉMATIQUE:
Ce projet vise à extraire en temps réel des caractéristiques propres aux impulsions radars, en particulier celles liées à la modulation intentionnelle. L'ensemble des algorithmes doit traiter une impulsion de 1m seconde avec une latence de 10m secondes entre chaque impulsion. Chaque impulsion doit être échantillonnée avec un taux d'échantillonnage de 215 millions échantillons par seconde.
MÉTHODOLOGIE:
Des algorithmes d'extraction de ces paramètres seront dans un premier temps analysées afin d'étudier les sections critiques. Par la suite, ces algorithmes seront reformulés et implémentés sur des circuits programmables, des processeurs spécialisés pour le traitement numérique des signaux ou les deux, suivi d'une réalisation sur des circuits intégrés spécialisés, s'il y a lieu.
RÉSULTATS:
Ce projet fait l'objet d’un circuit intégré programmable (FPGA) et les résultats sont en cours. De nouvelles voies de recherche sont explorées afin d’obtenir une accélération globale plus élevée.
RONDONNEAU, Mathieu |
DIPLÔME:
M.Sc.A. |
TITRE:
Modélisation et conception d’un système d’exploitation d’une plate-forme co-design en SystemC destinée au partitionnement des systèmes sur puce (SOC).
RÉSUMÉ:
L’objectif est de concevoir un système logiciel capable d’utiliser les ressources d’une plate-forme de design codé en SystemC et d’ordonnancer des tâches logicielles ayant la même architecture que les tâches matérielles (écrites en SystemC). Ceci dans le but de fournir une plate forme d’aide au partitionnement de manière à réduire considérablement les coûts de développement en terme de temps.
PROBLÉMATIQUE:
L’idée de permuter une tâche en logiciel vers du matériel (ou vice-versa), sans modifier le code source est un problème complexe. Comment utiliser les nouvelles fonctionnalités qu’offre l’implantation d’un OS (par exemple : l’ordonnancement par priorité) qui ne sont pas offerts par SystemC tout en gardant la compatibilité des différents modules matériel/logiciel écrit en SystemC afin de permettre une permutation.
MÉTHODOLOGIE:
Le découpage du projet en phases indépendantes facilite le développement
et la réutilisation réduisant considérablement le temps de codage et
d’intégration. Ce projet peut se diviser
en deux phases :
La partie utilisateur (l’API) :
·
API SystemC (partie utilisateur) :
Actuellement, les modules écrits en SystemC ne sont
pas compréhensibles par l’OS (uC/OS-II) qui dispose de ses propres
services. L’objectif est de développer
une couche logicielle qui viendra se placer entre les modules logiciels de
l’application et l’OS de manière à ce que ses deux parties puissent
communiquer.
La partie plate forme
(port):
·
Port de l’OS (partie plate forme)
L’objectif est de concevoir un port afin que l’OS
(uC/OS-II), puisse être adapté à la plate-forme utilisant comme processeur un
ISS basé sur le ARM.
RÉSULTATS:
Il est encore trop tôt pour avoir des résultats. La modélisation de l’API du système
d’exploitation et la plate forme de co-design est en cours de développement.
SAMMOU, Redouane |
DIPLÔME : Ph.D. |
TITRE:
Élaboration d’une méthode de calcul pour déterminer la conductance
moléculaire d’un système : molécule
entre deux contacts métalliques d’or.
RÉSUMÉ:
Le projet consiste à la réalisation des circuits à base des dispositifs
moléculaires afin de tester ces dispositifs nanoélectroniques.
PROBLÉMATIQUE:
L’électronique moléculaire vise à remplacer les matériaux
semi-conducteurs classiques par des matériaux moléculaires. Ce travail vise à explorer des méthodes
efficaces pour l’étude de la transconductance dans un système : Métal-Molécule-Métal, pour la description des
propriétés électroniques et le transport électrique d’espèces moléculaires
organiques pouvant être utilisées dans les composantes électriques
(transistors, diodes, etc..).
MÉTHODOLOGIE:
Dans le cadre plus général, le passage d’un électron à proximité d’un
objet métallique entraîne un déplacement de charge dans celui-ci. Ici, on présente en place un formalisme de
mécanique quantique permettant de traiter la conductance d’un système constitue
de deux molécules de di thiol (S-C6H4S) prises entre deux
contacts métalliques en or.
RÉSULTATS:
Cette méthode est basée sur la fonction de Green et traite par la méthode
dite Tight-Binding a donné un ordre de grandeur de la résistance qui est
comparable avec les mesures expérimentales.
TIZU, Marius Sorin |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Conception et réalisation d’un module de démultiplexage analogique dédié à un stimulateur visuel implantable.
RÉSUMÉ:
L’objectif de ce projet de recherche consiste dans la conception et la réalisation d’une interface électronique mixte (numérique analogique) entre la partie centrale d’un implant visuel (regroupant un processeur dédié et un lien à fréquences radio) et la matrice d’électrodes. Parmi les principales fonctions de cette interface, nous retrouvons la génération d’un courant de stimulation ayant l’amplitude et la fréquence variables et l’aiguillage de ce courant vers un des sites de stimulation.
PROBLÉMATIQUE:
L'excitation d'une zone dans le cerveau (le cortex visuel) avec des impulsions de courant a comme résultat l'apparition des sensations lumineuses (phosphènes). Cette sensation est directement proportionnelle à l'intensité, la durée et la fréquence de chaque impulsion. Une matrice de 25 x 25 électrodes sera implantée dans le cortex visuel d’une personne aveugle. Si chaque paire d’électrodes de cette matrice est stimulée avec une information proportionnelle à une zone de l’image reçue, cette personne pourra apercevoir une représentation lumineuse qui est similaire à la scène visualisée.
MÉTHODOLOGIE:
Un convertisseur numérique analogique (CAN) à 5 bits, basé sur le code thermomètre, sert à programmer une source de courant pour générer le courant de stimulation avec amplitude et durée variables. Une partie numérique de contrôle accomplit les autres tâches pour commander le circuit de démultiplexage. Pour générer des impulsions bi phasiques, à partir de l'impulsion monophasique est utilisée une structure de transistors en H. La technologie CMOSP35 sera utilisée pour intégrer l'ensemble du démultiplexeur.
RÉSULTATS:
Dans un premier temps, nous avons proposé un module de
stimulation. Ensuite, nous avons
assemblé une deuxième architecture qui consiste en l’interface de stimulation
et démultiplexage qui est munie d’un module permettant la caractérisation du
contact électrodes tissus nerveux. Cette
dernière architecture permet de savoir l’état de chaque site de
stimulation. En effet, l’implant sera en
mesure de recueillir de nombreuses données (tension développée aux bornes des 2
contacts électrodes tissus, quantité de charge injectée dans les tissus, etc.) et les envoyer vers l’extérieur. Pour démontrer la faisabilité des techniques
proposées et valider les différents circuits conçus et simulés, deux puces ont
été fabriquées en technologie CMOS 0.35 microns de la compagnie TSMC (Taiwan
Semiconductor Company). Les résultats
expérimentaux de ces puces montrent la bonne fonctionnalité de ces modules
proposés.
TRABELSI, Abdelaziz |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE:
Conception et implémentation de circuits analogiques et mixtes de haute
précision.
RÉSUMÉ:
Le projet consiste en l’étude de différentes architectures de circuits
analogiques et mixtes ainsi que l’élaboration de techniques appropriées
d’optimisation, afin de satisfaire des critères de stabilité et de
précision. L’étude de l’architecture
d’une référence de tension stable en température et avec le temps, ainsi que la
conception et l’implémentation d’un amplificateur opérationnel CMOS compensé
automatiquement par une technique numérique, couvrent les thèmes de cette
recherche.
PROBLÉMATIQUE:
La stabilité ne peut être atteinte sans la connaissance individuelle de
l’influence de chaque paramètre sur le comportement d’un circuit. La précision ne peut être atteinte sans la
minimisation de la sensibilité du circuit à chacun de ces paramètres qui
contribuent à la stabilité et la précision d’un circuit analogique et
l’élaboration de techniques appropriées d’optimisation qui les neutralisent.
MÉTHODOLOGIE:
·
Recherche de la littérature sur les architectures
proposées;
·
Identification individuelle des paramètres qui constituent
la liste de sensibilité;
·
Application de méthodes correctives.
RÉSULTATS:
Les topologies de références de tension
bandgap ont été étudiées et analysées.
Les résultats de simulation ont montré un
certain niveau de performance atteint après l’application de procédures
d’optimisation.
Une méthode automatique de correction de la
tension de décalage d’un amplificateur opérationnel CMOS a été conçue et
implémentée sur une puce en technologie 0.18mm.
Un article intitulé «An
Automatic Offset Correction Technique Based on Differential Input Stage Load
Tuning» a été soumis pour ISCAS 2003.
TREMBLAY, Jean-Marc |
DIPLÔME: M.Sc.A. |
TITRE:
Conception d'un circuit de conversion de protocoles pour la transmission de vidéo sur des réseaux haute-vitesse.
RÉSUMÉ:
Le projet consiste à concevoir et réaliser une architecture flexible, capable d'effectuer la conversion en temps réel de plusieurs protocoles réseaux existants et futurs. Les protocoles existants ciblés sont ceux capables de transporter des données vidéo numériques de qualité studio, c'est-à-dire de plus de 360 Mbps.
PROBLÉMATIQUE:
La quête de l'augmentation de la largeur de bande des réseaux informatiques actuels est incontournable. Bon nombre de groupes de recherche en sont à développer des protocoles visant à obtenir des débits de données toujours plus grands. Résultat, il est difficile de faire cohabiter ces protocoles dans un même réseau.
Une des solutions existantes (passerelle) n'est efficace que pour des protocoles à bas débits de données, soit moins de 100 Mbps. Par ailleurs, elle ne permet que la conversion d'un nombre fini de protocoles. Une autre solution (routeur passerelle) exige la modification de la topologie du réseau pour être utilisable et elle n'est pas transparente du point de vue du réseau.
MÉTHODOLOGIE:
Cette recherche vise à permettre la cohabitation de protocoles dans un même réseau, et ce, sans influencer sa topologie, sa configuration et son utilisation.
Voici les éléments de la méthodologie utilisée afin de mener à terme ce projet de recherche:
· Recherche bibliographique pour déterminer et comprendre les protocoles haute vitesse intéressants pour des applications multimédias;
· Développement d'une architecture logicielle flexible permettant la conversion entre des protocoles;
· Faire le profilage de cette architecture et considérer l’accélération matériellement des parties trop exigeantes en terme de cycle processeur;
· Faire le partitionnement logiciel matériel ou concevoir une nouvelle architecture à partir des observations du profilage;
RÉSULTATS:
La recherche bibliographique est complétée et les protocoles IEEE 802.3 et IEEE 1394 ont été retenus. Une première architecture logicielle a été développée mais remplacée par une seconde plus performante. L’analyse des résultats de profilage de la seconde architecture est en cours. Également, une architecture logicielle matérielle a été proposée. Sa mise en œuvre et son évolution sont les sujets d’autres projets de maîtrises.
TRÉPANIER, Jean-Luc |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE:
Capteur d’image CMOS à large bande dynamique pour un stimulateur cortical.
RÉSUMÉ:
Ce projet vise à concevoir un capteur d’images à large bande dynamique intégrée en technologie CMOS. L’objectif visé est son intégration à un implant visuel. Ce dernier est un appareil visant à stimuler le cortex cérébral de patients aveugles dans le but de leur rendre une vision fonctionnelle. Le capteur intégrera toutes les composantes nécessaires à la transformation du signal optique en une matrice de pixels représentant l’image captée.
PROBLÉMATIQUE:
Un capteur d’images dédié à stimuler le cortex visuel d’un patient aveugle implique plusieurs contraintes très différentes de celles d’un capteur d’images standard. Entre autre, il doit être en mesure de discerner des détails dans différents niveaux d’illumination, selon le type d’endroit où se trouve l’utilisateur. De plus, il doit pouvoir capter des images dans lesquelles se retrouvent à la fois, de hautes intensités lumineuses et de très faibles intensités.
MÉTHODOLOGIE:
Le capteur est
composé d’une matrice de pixels numériques actifs. Le temps d’exposition initial est variable et
permet ainsi de s’adapter aux différentes scènes. Lors de l’exposition à une scène à large
bande dynamique, le système peut échantillonner la matrice de pixels à
différents moments afin de récupérer les détails de chaque zone d’illumination. Cette méthode donne comme résultat une valeur
à point flottant pour chaque pixel.
RÉSULTATS:
Un premier
prototype est en phase de production avec la technologie CMOS 0,18µm. La réception du chip est prévue pour
l’automne 2002. Les tests fonctionnels
seront ensuite exécutés afin de valider la technique de conception proposée.
WANG, Jiahong |
DIPLÔME : M.Sc.A. |
TITRE:
Conception et
implantation de la génération automatique de bancs d’essai réutilisables basés
sur des règles.
RÉSUMÉ:
Le but principal de ce travail est de développer une méthodologie servant à construire des bancs d’essai réutilisables à un niveau d’abstraction dit « fonctionnel ». Un second objectif de ce projet est de concevoir le prototype d’un outil basé sur la dite méthodologie. Le projet présente une méthodologie pour la capture des spécifications fonctionnelles d’un système, ainsi que pour la conception automatique de bancs d’essais réutilisables utilisant une technique basée sur des règles définies à partir des spécifications capturées. La thèse présente une méthodologie de vérification fonctionnelle utilisant cet outil.
PROBLÉMATIQUE:
Les bancs d’essai sont généralement conçus au niveau RTL et sont spécifiques à un module particulier. Il est donc difficile de l’utiliser pour d’autres modules, obligeant le concepteur à tout recommencer à chaque fois. On observe donc un besoin pour une nouvelle méthodologie pour la réutilisation dans le domaine de la vérification.
Des erreurs se glissent inévitablement dans les bancs d’essai et constituent une perte de productivité importante. La conception, la réalisation et le déboguage des bancs d’essai requièrent beaucoup de ressources. Un outil automatisé viendra réduire ce temps de conception.
MÉTHODOLOGIE:
La
première étape consiste à analyser les méthodologies, les outils et la
littérature qui existent déjà dans le champ de vérification fonctionnelle. Une attention particulière est portée sur la
réutilisation des bancs d’essai. Par la
suite, nous proposons un moyen pour la capture des fonctionnalités d’un système
grâce au langage SDL (System Description Language). Bien qu’il soit possible d’obtenir plusieurs
implantations différentes de modules à partir d’une spécification, il n’existe
généralement qu’une abstraction « fonctionnelle » de ceux-ci. Il est donc possible de concevoir des bancs
d’essai réutilisables à ce niveau. On
réalise cette méthodologie à l’aide d’une technique basée sur des règles. Ces règles définissent l’information
nécessaire à la construction des bancs d’essai et aussi comment utiliser cette
information.
RÉSULTATS:
Une nouvelle méthodologie pour la réutilisation d’outils de vérification
a été proposée et un outil qui génère automatiquement des bancs d’essai en
langage e a été développé.
WANG,
Junfeng |
DIPLÔME :
M.Sc.A. |
TITRE:
Design et implémentation d’un module de
synchronisation et de traitement des échos ultrasoniques.
RÉSUMÉ:
La formation d’images par les ondes
ultrasoniques (appelée « Beamforming ») nécessite d’acquérir et de
synchroniser convenablement des échos reçus par capteur intégrant plusieurs
cellules ultrasoniques.
Les échos reçus par les cellules formant les
différents canaux sont retardés individuellement selon leurs distances et sont
ensuite additionnés pour former un pixel d’image. Nous procédons à mettre en œuvre une
architecture permettant de réaliser le module en technologie CMOS pour
construire un système opérant à très basse consommation d’énergie et occupant
une petite surface de silicium.
PROBLÉMATIQUE:
La synchronisation des échos reçus provenant
de différentes cellules ultrasoniques dépend de nombreux paramètres
variables. Ces paramètres sont liés par
une équation complexe déterminant les différents délais à compenser. L’implémentation numérique (en VHDL) de cette
équation à multi variable exige des ressources considérables. Nous désirons donc chercher de nouvelles
techniques de design pour réduire la consommation d’énergie et la surface
occupée en technologie CMOS
MÉTHODOLOGIE:
Nous prévoyons compléter les étapes suivantes:
·
Proposer une architecture de «Beamforming»
sans considérer la puissance dissipée;
·
Considérer un
«Beamforming» reconfigurable;
·
Considérer la basse puissance et la petite
surface;
·
Concevoir les blocs numériques en utilisant
VHDL;
·
Analyser des résultats en comparant avec les
simulations par MATLAB et par le simulateur logique;
·
Valider l’ensemble du système sur plate-forme
reconfigurable.
RÉSULTATS:
La conception et l’implémentation VHDL d’une
première architecture du « Beamforming » sans considérer la réduction
de la dissipation de puissance ont été complétées et nous travaillons les
autres étapes énumérées ci-dessus.
YANG, Michael
|
DIPLÔME:
Ph.D.
|
TITRE:
Développer une méthode de design systématique d’un circuit logique
quantique pour résoudre des problèmes complexes.
RÉSUMÉ:
Les ordinateurs quantiques peuvent théoriquement résoudre des problèmes dit
np-complets dans des temps/ressources polynomialement fonction du nombre de
variable impliquée. Plusieurs problèmes
rencontrés en datamining d’immenses entrepôts de données, en simulation de
systèmes réels, en prédiction, ne peuvent être abordés avec des architectures
PROBLÉMATIQUE :
En logique classique, il existe plusieurs méthodes systématiques, plus ou
moins optimales, pour réaliser un circuit à partir d’un algorithme. Une façon de réaliser un circuit quantique
pourrait être de convertir chacune des architectures classiques à une
architecture quantique nous permettant ainsi de superposer un nombre
exponentiel de processus et de les traiter en parallèle. Cependant, les problèmes complexes (np
complet) appellent des méthodes différentes et trouver un circuit quantique
efficace (et réalisables) pouvant effectuer certaines fonctions arithmétique
d’un algorithme parallélisable est une partie non triviale de ce domaine (comme
l’algorithme de Peter Shor sur la factorisation de nombres premiers).
MÉTHODOLOLGIE:
·
Trouver
des exemples simples, mais adéquats pour illustrer le gain obtenable à utiliser
un circuit quantique ;
·
Décomposer
une fonction en plusieurs fonctions quantiques qui soient orthogonales d’une
p/r à l’autre ou pouvant utiliser l’essentiel de l’approche de Shor (transformé
d’Hadamard/Fourrier) ;
·
Exprimer
chacune de ces fonctions orthogonales par des opérations logiques dont le
nombre est indépendant de la grandeur de la sortie de cette fonction
exprimée ;
·
Réaliser
ces opérations logiques par des portes quantiques universelles ;
·
Prouver
que le temps de calcul/matériel nécessaire croît polynomialement avec le nombre
d’entrées.
RÉSULTATS:
·
Comprendre
la littérature récente (algorithme de Shor et application en RMN) sur la façon
de décomposer une fonction telle que «a exposant x modulo n» ;
·
Nous
avons déjà réussi à convertir une petite architecture classique (additionneur)
pouvant être réalisée grâce à une architecture quantique.
Les projets de recherche mentionnés ci-haut sont, pour la plupart, financés par les subventions individuelles ou de groupe des chercheurs (montants annuels).
Chercheur |
Organisme, Programme |
Montant annuel |
Période de validité |
Titre |
Audet, Y., |
CRSNG, Micronet |
20,000.00 $ |
2001 – 2002 |
«Characterization
of CMOS Gate-Controlled Lateral Bipolar Phototransistors for Active Pixel
Sensors and Optical Communications» |
Bois, G. |
CRSNG |
18,972.00 $ |
2000 – 2003 |
«Estimation, raffinement et synthèse des communications dans le processus de codesign logiciel/matériel» |
Boyer,
F.R., |
CRSNG |
82,000.00 $ |
2002- 2006 |
Horloge à période variable et lien entre le
synchrone et l’asynchrone |
Boyer,
F.R., |
École Polytechnique de Montréal |
15,000.00 $ |
2003 – 2004 |
Traitement de signal et isolation de la voix
dans des prothèses auditives numériques |
Brault,
J.J., |
CRSNG |
17,000.00 $ |
2002 - 2005 |
Circuits électroniques pour l’optimisation
utilisant le recuit déterministe |
Martel, S., |
Chaire de Recherche du Canada |
100,000.00 $ |
2001 – 2005 |
«Conception de micro/nano systèmes» |
Martel,
S., |
CRSNG |
32,000.00 $ |
2002 - 2005 |
«Miniature Instrumented Robots for
Applications at the Molecular and/or Atomic Scale» |
Martel, S., |
Polytechnique – MIT Collaborations MEQ |
40,000.00 $ |
2001 – 2002 |
«Stage en entreprises» |
Meunier, M., |
CRSNG |
34,650.00 $ |
1999 – 2002 |
«Couches minces et
nanoparticules par laser pulsé» |
Savaria, Y., |
Chaire de Recherche du Canada |
200,000.00 $ |
2001 – 2008 |
«Conception de systèmes microélectroniques
intégrés» |
Savaria, Y., |
CRSNG |
51,728.00 $ |
2001 – 2004 |
«Méthodes de conception de circuits intégrés analogiques précis et d’horloges rapides et précises» |
Savaria,
Y., |
Hyperchip |
84,000.00 $ |
2000 –
2002 |
«Wafer-Scale High Performance Digital Switches; Design, Implementation and Test Demonstration» |
Savaria, Y. |
CRSNG, Micronet, PMC Sierra, Gennum |
133,000.00 $ |
2002– 2003 |
«Architecture of Digital Video Circuits and
Synchronization of High Speed Systems» |
Chercheur |
Organisme, Programme |
Montant annuel |
Période de validité |
Titre |
Savaria, Y., |
Ministère de la Défense Nationale |
80,000.00 $ |
2000 – 2002 |
Investigation of Digital Hardware
Implementation of IMOP |
Sawan,
M., |
CRSNG |
30,900.00 $ |
2000 – 2002 |
«Circuits intégrés mixtes dédiés aux systèmes
électroniques sans fils» |
Victhom |
300,000.00 $ |
2002 - 2005 |
Design et réalisation d’un capteur d’ENG. |
|
Sawan,
M., |
Micronet, CRSNG, |
20,000.00 $ |
2000 – 2002 |
«High Performance Mixed-Signal Circuits for
Future Wireless Application» |
Sawan,
M., |
CRSNG |
46,850.00 $ |
2002 – 2006 |
Smart Medical Microsystems Dedicated for
Wireless and Massively Parallel Neural Recording in the Cortex |
Sawan, M., |
Chaire de Recherche du Canada |
200,000.00 $ |
2000 – 2007 |
«Dispositifs médicaux intelligents» |
Chercheurs |
Organisme Programme |
Montant annuel |
Période de validité |
Titre |
Aboulhamid, M. Bois, G. |
CRSNG, Micronet, Mentor Graphics, |
191,600.00 $ |
2000 – 2003 |
«Synthesis and Verification
of Systems-On-A-Chip» |
Aboulhamid, M. Bois, G., |
Micronet, CRSNG, Mentor Graphic |
75,000.00 $ |
2000 - 2003 |
Hardware/Software System Partitioning and Development of Estimation Tools |
Audet,
C., Beaudry, C., Bertrand, F., Boyer, F.R., Dufour, S., Galinier, P., Roy,
R., Saucier, A., |
Fondation Canadienne pour l’Innovation (FCI) |
4,574,178.00 $ |
2002 - 2006 |
Plate-forme de développement d’algorithmes parallèles pour la
modélisation et l’optimisation de systèmes complexes d’ingénierie et de
systèmes multi-agents de production industrielle. |
Barge, B., Savaria, Y., et 5 autres |
Fondation Canadienne pour l’Innovation
(FCI)– FCI - National Networks |
2,300,000.00 $ |
2002 – 2005 |
National Collaboratory for Verification, Validation and Testing in
Microelectronics Photonics and Systems |
Bengio, Y., Brault, J.J., |
IRIS Precarn |
20,000.00 $ |
2001 – 2002 |
Basic Research and continuing
education in learning algorithms |
Chercheurs |
Organisme Programme |
Montant annuel |
Période de validité |
Titre |
Bois, G., Sawan, M., Savaria, Y., Gourdeau, R., |
Ministère de l’Éducation (Québec) |
156,614.00 $ |
2002 – 2003 |
Laboratoire pour la conception conjointe logiciel/matériel de systèmes embarqués |
Bois, G., Sawan, M., Savaria, Y., |
Société Canadienne de Microélectronique |
112,455.00 $ |
2001 - 2002 |
Digital Test Equipment Competition |
Bois, G., Sawan, M., Savaria, Y., et al. |
Société Canadienne de Microélectronique |
82,450.00 $ |
2002 - 2003 |
Poste de travail pour la conception VLSI |
Camarero, R., Savaria, Y., et 8 autres |
Fondation Canadienne de l’Innovation CRSNG,
MEQ, Fonds Polytechnique |
1,595,000.00
$ |
1999
- 2003 |
«Projet Étoile : Réseau de métaconception et prototypage» |
Ghannouchi, F., Sawan, M., |
CRSNG Stratégique |
29,100.00 $ |
2002 - 2004 |
Power and spectrum efficient
RF/DSP designed transmitters for 4G applications |
Houde,
D., Maciejko, R., |
Valorisation Recherche Québec |
597,500.00 $ |
2001- 2004 |
«FEMTOTECH : développements et applications des
technologies laser à impulsion ultra-brèves |
Martinu,
L., Meunier, M et 3 autres |
FCAR
Infrastructure |
50,000.00
$ |
1999
- 2001 |
«Modification
de surfaces» |
Martinu, L, Meunier, M et 3 autres |
FCAR
Équipement |
25,000.00
$ |
1999
- 2001 |
«Modification
de surfaces» |
Marsh, T., Savaria, Y. & Al. |
Fondation Canadienne de l’Innovation (FCI) |
5,002,739.00 $ |
2000 - 2002 |
«System-On-Chip Research Network:
A national library of microelectronic systems components and CAD tools
available to multiple research sites through secure communication links» |
Martel, S., Hatsopoulos, N. |
MIT – Brown Univertsity Collaboration |
100,000.00 $ |
2001 - 2002 |
«Telemetric Electrode Array System
NIMA Foundation» |
Meunier M., et 16 autres |
FCAR,
Centre |
145,000.00
$ |
1999
- 2001 |
GCM infrastructure |
Meunier M., et 12 autres |
CRSNG Infrastructure |
170,000.00 $ |
1999 - 2001 |
«Thin >Film Group Laboratory» |
Meunier, M., et 9 autres, |
FCI
Infrastructure |
10,860,000 $ |
2000 - 2002 |
«Mini Superionic Conductors» |
Chercheurs |
Organisme Programme |
Montant annuel |
Période de validité |
Titre |
Meunier, M., Yelon, A., |
CRSNG Coop |
45,000.00 $ |
2000 - 2001 |
«Micro-piles SOFC» |
Meunier, M., Savaria, Y., |
LTRIM Partenariats Technologiques |
60,000.00 $ |
2002 – 2005 |
«Modélisation d’un procédé de calibrage
par laser de circuits microélectroniques et élaboration d’un algorithme de
centrale» |
Meunier, M., Savaria, Y., |
CRSNG |
220,000.00 $ |
2002 - 2004 |
«Modélisation d’un procédé de calibrage par laser de circuits microélectroniques et élaboration d’un algorithme de centrales» |
Savaria, Y., Bois, G. Sawan, M., |
FCAR
Équipe |
65,000.00
$ |
2000
– 2003 |
«Méthodes
de conception des systèmes électroniques modernes» |
Savaria, Y., Bois, G., Sawan, M., |
Polytechnique Infrastructure |
35,000.00 $ |
2001 – 2002 |
Fonds interne |
Savaria, Y., Badia, A., Desjardins, P., Rochefort, A. |
CRSNG |
80,000.00 $ |
2002 – 2004 |
«A molecular electronic test
platform for the development of an integrated hybrid CMOS/molecular
electronic technology» |
Sawan, M., Savaria, Y., & Al. |
Fondation Canadienne pour l’Innovation Gouvernement du Québec |
1 740,217.00 $ |
2000 – 2003 |
«Dispositifs
Médicaux Intelligents (DMI): Design, Construction Essais et Validation in Vitro et
inVivo» |
Sawan, M., Guitton, D., Savaria, Y.,
Meunier, M |
CRSNG
stratégique |
135,700.00
$ |
2000
– 2003 |
«Dispositif
électronique implantable dédié à la création d’une vision artificielle chez
les non-voyants» |
Sawan, M., Corcos, J., Elhilali, M., |
Institut de la recherché en Santé |
99,000.00 $ |
2002 – 2005 |
Wireless monitoring and subsequent
selective stimulation to efficiently recuperate the bladder function in
spinal cord injured patients. |
Sawan, M., et 19 autres |
NATEQ (FCAR) Infrastructure |
255,000.00 $ |
2002 – 2006 |
«Centre de recherche ReSMiQ» |
Fournisseur:
ACA 1 x Sun GPID CNTL (SB488A) Fournisseur:
CMC 1 x RPB (MOD2) 1 x Test Head (REVO) 1 x Test Head (TH1000) Fournisseur: DIGIDYNE99 1 x SMI (K1236) Fournisseur: GGB 6 x Microwave Probe (40A) 3 x Picoprobe (28) 2 x Power supply (Dual Output) Fournisseur: HP 1 x A/D Digitizer (E1429B) 1 x A/W Generator (E1445A) 1 x Calibration Kit (85033D) 1 x Comman Module (E1406A) 1 x D20 System (E1494A) 1 x Instrument Rack (E3661A) 1 x Moniteur Couleur (17") 1 x Analyseur Network (8753E) 2 x Patter I/O POD (E1454A) 1 x Programmable P/S (6623A) 1 x Analyseur Spectrum (8593E) 1 x Terminator PAT I/O (E1452A) 1 x HPUX Test Station (745i) 1 x Timing Module (E1450A) 1 x Timing POD (E1453A) 1 x VXI Mainframe (E1401A)9999 Fournisseur:
IMS 1 x Système Test XL100 |
Fournisseur: SUN 1 x Sun Blade 1000 (5 Go) 2 x Sun Blade 100 (2 Go) 2 x Station ULTRA 10 4 x Station ULTRA1-140 2 x Serveur Entreprise1-140 3 x Serveur Ultra 10 1 x Storage A1000 (200 Go) 1 x Disk Externe UNIPACK (9.1GB) 1 x Disk Externe MultiPack 6 x Moniteurs couleur 20" 4 x Moniteurs couleur 21" 1 x Tape .25" 150MB 1 x Tape Drive 20-40GB 8MM Fournisseur: TEK 1 x Power Meter NRVS 1 x Power Sensor NRV-Z6 Fournisseur:
TEKTRONIX 1 x CAL Substrate CAL96 Fournisseur:
TESTFORCE 1 x A/W Generator 8750 4 x Micropositioner MH5-L 4 x Micropositioner MH5-R |
PC : ~ 85 x PC variant de Pentium-I à Pentium-IV SUN : (GRM) (27) SUN SparcStation 1 x SunBlade 1000 2-Proc 3 x Sun Ultra-10 2 x Sun Ultra-5 1 x Sun Ultra-1 7 x Sun SparcStation 10 8 x Sun SparcStation 5 5 x Sun SparcStation 4 1 x Sun Storage A1000 (400 Gig
RAID-5) 6 x SUN External disk drive 2 x SUN 150 MB external tape drive 2 x SUN 14 GB external tape drive (VLSI) 15 x SunBlade 100 1 x Ultra-10 1 x Ultra-1 Imprimantes : 2 x HP printer LaserJet 4050TN 2 x HP printer LaserJet 4M+ 1 x HP printer LaserJet 5M 1 x HP printer Laser jet III 1 x HP printer 1200/C 2 x HP printer DeskJet C 1 x HP Color Deskjet 3820 Autre : ~100 x APC UPS (GRM & VLSI) Microélectronique : 1 x HP Semi-Cond. P.A. 4145A 1 x HP function Generator 8111A 1 x HP Constellation Analyzer 3709B 1 x HP Spectrum Analyzer 8553L 1 x HP Spectrum Analyzer 3580A 2 x HP oscilloscope 1741A 1 x HP Power supply 6202B 1 x HP CW Generator 83712B 1 x HP Logic Analyzer 16500B 1 x HP Pulse Generator 81130A |
Microélectronique :
(suite) 1 x HP Oscilloscope 54120B 1 x HP Impedance Analyzer 4294A 1 x HP Spectrum Analyzer 8593E 2 x HP Power Supply E3641A 1 x HP Network Analyzer 8753E 1 x HP Oscilloscope 54616 1 x HP WaveForm Generator 33250A 1 x HP Oscilloscope 54645D 1 x HP WaveForm Generator 33120A 1 x Rapid prototyping board V.2 1 x ARM SOC prototyping board 1 x Miranda Research Expresso 1 x MiroTech Cage VME et Pc 1 x Tektronix Analyseur Logique 3002 1 x PHILIPS oscilloscope 0-25 MHz PM3212 1 x SUN 76" data center cabinet 2 x DC power Supply Agilent 34970A 1 x Wentworth Prober Microscope Camera 195lh 1 x Head Test TH1000 1 x Oscilloscope 7623 1 x Keithley SMU 230 1 x SRS Signal Analyzer SR785 1 x Headtest IMS 1 x Power Meter 1020.1809.02 1 x BK-Precision Fnc. Generator 4011 2 x TPS Power Supply TPS4000 1 x LeCroy Oscilloscope 9304 3 x Tektronix Oscilloscope TDS320 1 x Tektronix Logic Analyzer TLA715 1 x Keithley Multimètre 2002 2 x Weller (Fer à souder) 3 x Philips Power Supply PE1514 2 x Xantrex Power Supply XT20-3 1 x Instek Power Supply PC-3030 1 x BGA rework station 1 x K&S LEICA Ball Bonder 1 x Volumetric Ventilator (Drager) 1 x 101dB Attenuator (RLC) 1 x Programmable Furnace (Barnstead) 1 x BGA Station Rework (OK) 1 x Saline Bath (PolyScience) 1 x GPIB PCI card (Ines) 1 x Impedance analyzer fixtures (5) (Agilent) 1 x Solder Paste Dispenser (Techcon) 1 x Micromanipulator (Nahishige) 1 x Shaker (Data Physics) |
Un ensemble diversifié de logiciels de
conception et de vérification de circuits intégrés est disponible au
laboratoire de microélectronique.
Quelques-uns de ces logiciels sont achetés par le GRM, les autres,
Cadence, Mentor, Synopsys, Xilinx etc, sont distribués en tout ou en partie par
la Société Canadienne de Microélectronique. (CMC)
Aldec
ARM developer suite for SOC/IP
Cadence (environnement intégré par la conception des circuits VLSI)
§ IC
§ ICC
§ Cadmos
§ DES
§
DSMDP
§
DSMSE
§
FE
§
LDV
§
SPR
§
SPW
§
VCC
FrameMaker 4 et 5 (Logiciel de traitement de texte spécialisé)
HSPICE (maintenant Synopsys)
Matlab (logiciel pour le traitement mathématique)
§
Matlab
de Math Works
§
DSB
Block set de Math Works
§
Fuzzy
Logic Toolbox de Math Works
§
Matlab
Compiler de Math Works
§
Neural
Network Toolbox de Math Works
§
Nonlinear
Control Design Block set de Math Works
§
Optimization
Toolbox de Math Works
§
Partial
Differential Equation Toolbox de Math Works
§
Power
System Block set de Math Works
§
Robust
Control Toolbox de Math Works
§
Statistics
Toolbox de Math Works
§
Extended
Symbolic Math Toolbox de Math Works
§
Wavelet
Toolbox de Math Works
§
Communications
Toolbox de Math Works
§
Communications
Block set de Math Works
§
Data
Acquisition Toolbox de Math Works
§
Real-Time
Workshop de Math Works
§
State
flow de Math Works
Mentor Graphics
§
C.1,
C.2
§
DFT
§
HDL
Designer
§
Seamless
§
Renoir
§
Calibre
§
Model
Tech / ModelSim
§
DxD-EE
Innoveda
§
HyperLynx
6.1/Innoveda
§
Power
PCB 5.0/Innoveda
§
BoardSim/Innoveda
§
Design
Suite/Innoveda
Logiciels (suite)
Synopsys
§ SIM (Core Simulation Tools)
§
SYN
(Core Synthesis Tools)
§
CCSS
(Co-Centric)
§
FM
(Formality)
§
PT
(PrimeTime)
§
FPGA
Compiler2
§
HSPICE
(et STAR SIM)
Synplicity / Synplify
Virage Logic – Compilateur de mémoire matériel
Xilinx Alliance
TSpice with L-Edit de Tanner
[A-1]
CORMIER,
L.M., MA, F., BAH, S.T., GUÉTRÉ, S., MEUNIER, M., PALEOLOGOU, M., YELON, A.,
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C., SAWAN, M., ROBERTS, G.W., «Reliable Circuit Techniques for Low-Voltage
Analog Design in Deep Submicron Standard CMOS:
A Survey», accepté pour publication à Analog Integrated Circuits &
Signals Processing J. (AICSPJ), 2002.
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nanostructured films produced by pulsed laser ablation in an inert residual
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A.V., SYLVESTRE, J.P., PATSKOVSKY, S., MEUNIER, M., «Correlation between
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Implementation for Ultrasonic Beamforming» accepté à ICM 2002 Conference, International
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Articles de conférence de
septembre 2000 à août 2001 (suite)
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A
AMEZZANE, Ilham.................................................... 19
ANDRÉ, Walder........................................................... 20
B
BA, Aguibou................................................................. 21
BAILLARGÉ, Jacques................................................. 22
BENDALI, Abdelhalim............................................... 23
BENNY, OLIVIER....................................................... 24
BERTOLA, Marc.......................................................... 25
BOYER, Stéphane........................................................ 26
BOYOGUENO BENDÉ, André.................................. 27
BUFFONI, Louis-Xavier............................................. 28
BUI, Hung Tien........................................................... 29
C
CALBAZA, Dorin-Emil............................................... 30
CANTIN, Marc-André................................................. 31
CARNIGUIAN, Sylvain.............................................. 32
CHABINI, Noureddine................................................ 33
CHEBLI, Robert........................................................... 34
CHEVALIER, Jérôme.................................................. 35
CHOUCHANE, Tahar................................................. 36
CHUREAU, Alexandre................................................ 37
COUDYSER, Michael................................................. 38
COULOMBE, Jonathan.............................................. 39
D
DELAFOSSE, Maurice Jacques-A............................. 40
DELAGE Jean-François............................................. 41
DESLAURIERS, François.......................................... 42
DIDO, Jérôme.............................................................. 43
DJEBBI, Moncef......................................................... 44
DJEMOUAI, Abdelouhab........................................... 45
DUBOIS, Martin......................................................... 46
DUBOIS, Mathieu....................................................... 47
DUVAL, Olivier............................................................ 48
E
ELSANKARY, Kamal.................................................. 49
F
FAYOMI, Christian..................................................... 50
FILION, Luc................................................................ 51
FORTIN, Marc-Antoine.............................................. 53
FOUZAR, Youcef......................................................... 54
G
GERVAIS,,Jean-François........................................... 55
GHATTAS, Hany......................................................... 56
GILSON, Mathieu....................................................... 57
GOSSELIN, Benoît...................................................... 58
GRANGER, Éric.......................................................... 59
H
HARB, Adnan.............................................................. 60
HASHEMI, Saeid........................................................ 61
HU, Yamu..................................................................... 62
I
IZOUGGAGHEN, Badre............................................. 63
J
JECKLEN, Ernesto...................................................... 64
K
KASSEM, Abdallah..................................................... 65
KUMAR, Padmapriya.................................................. 66
L
LAFRANCE, Louis-Pierre........................................... 67
LANGLOIS, Hughes.................................................... 68
LAVIGUEUR, Bruno................................................... 69
LAYACHI, Mohammed................................................ 70
LEMIRE, Jean-François............................................. 71
LOISEAU, Ludovic...................................................... 72
LU, Meng...................................................................... 73
LU, Zhijun.................................................................... 74
M
MARDARE,
Diana-Liliana........................................ 75
MBAYE, Mame Maria................................................. 76
MCFADDEN, David................................................... 77
MONTÉ-GENEST, Ginette......................................... 78
MORIN, Dominic........................................................ 79
N
NSAME, Pascal............................................................ 80
P
PEPGA BISOU, Jean.................................................. 81
PIERAUT, Francis....................................................... 82
PIGEON, Sébastien..................................................... 83
PY, Jean-Sébastien....................................................... 84
Q
QIN, Lisheng................................................................ 85
QIU, Bing..................................................................... 86
QUINN, David............................................................. 87
R
RÉGIMBAL, Sébastien................................................ 88
RENAUD, Mathieu..................................................... 89
RICHARD, Jean-François.......................................... 90
RONDONNEAU, Mathieu......................................... 91
S
SAMMOU, Redouane.................................................. 92
T
TIZU, Marius Sorin..................................................... 93
TRABELSI, Abdelaziz................................................. 94
TREMBLAY, Jean-Marc............................................. 95
TRÉPANIER, Jean-Luc.............................................. 96
W
WANG, Jiahong.......................................................... 97
WANG, Junfeng.......................................................... 98
Y
YANG, Michael............................................................ 99