Édition janvier 2016 – Vol.8 no.1

ÉDITORIAL

ISCAS2016
Notre centre redouble d’efforts alors qu’il ne reste que quelques mois avant la tenue de ISCAS, la conférence phare de la société IEEE Circuits And Systems (CASS). Le comité du programme technique a finalisé la sélection des articles et l’ensemble du programme. Les annonces du résultat d’évaluation ont été envoyées aux auteurs le 11 janvier et l’inscription est maintenant commencée. À noter que les sessions consacrées aux articles de Transactions et à l’activité Late Breaking News (LBN) reçoivent des contributions jusqu’au 15 février. Nous encourageons les membres du ReSMiQ à participer en grand nombre. De plus, les activités sociales ont été soigneusement élaborées pour faire de cette édition un événement des plus mémorables. Nous vous invitons à visiter régulièrement le site web à iscas2016.org pour plus de détails.

NEWCAS2016
Veuillez noter que la 14e édition de NEWCAS, en concordance avec le principe d’alternance des pays hôte, revient au Canada en 2016 après avoir été tenue à Paris l’année précédente. Compte tenu que Montréal va accueillir cette année la conférence ISCAS, il a été décidé que cette édition de NEWCAS se tiendra sur la côte ouest canadienne à Vancouver du 26 au 29 juin 2016. L’appel aux communications a été lancé et la date limite pour la soumission des articles est le 28 février prochain. Le comité exécutif du ReSMiQ encourage tous les membres du centre à soumettre leurs travaux récents et à participer en grand nombre.
Plus de détails | Appel aux communications

NOUVELLES DES MEMBRES

Réussites
– Dr. Gosselin de L’université Laval dirige les travaux de Gabriel Gagnon-Turcotte à la maîtrise qui s’est mérité le prix MITACS 2015 pour innovation exceptionnelle.
Plus de détails : ReSMiQ | U. Laval | MITACS | Capsule vidéo

Implication
– Dr. Sawan de Polytechnique Montréal est éditeur en chef de IEEE Transactions on biomedical Circuits and Systems.
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ISCAS2016-Ban-800

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ACTIVITÉS DU RESMIQ

Séminaire
ReSMiQ et le chapitre IEEE Solid State Circuits (SSCS), en collaboration avec le chapitre IEEE Circuits and Systems (CASS), vous invite à assister à ce séminaire qui sera donné le 12 février prochain, à 10h00 à Polytechnique Montréal.
KNSalama

Conférencier:
Khaled N. Salama, KAUST, Arabie Saoudite
Titre: Integrated Sensors
Résumé et biographie

Bourses et soutiens financiers

Soutien financier pour étudiant du 1e cycle
DATE LIMITE DE DÉPÔT: 4 avril 2016.
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Soutien financier pour chercheur invités
DATE LIMITE DE DÉPÔT: 22 février 2016.
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Soutien financier de démarrage pour projet en collaboration
DATE LIMITE DE DÉPÔT: 22 février 2016.
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SIGNAL est le principal outil de diffusion de nouvelles du Regroupement Stratégique en Microsystèmes du Québec (ReSMiQ). Ce bulletin se veut un lien entre les membres du ReSMiQ et toute autre personne intéressée par la recherche et l’innovation dans le domaine des microsystèmes. Nous nous engageons à valoriser les travaux de nos membres et augmenter la visibilité du ReSMiQ.

ReSMiQ est un regroupement de chercheurs au sein d’un centre de recherche interuniversitaire qui peut compter sur le soutien du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT) et de dix (10) universités québécoises impliquées dans la recherche sur les microsystèmes.

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CONFÉRENCES À SURVEILLER

Invitation à participer

32nd IEEE Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering (CCECE),
du 5 au 8 mai 2019, Edmonton, Canada.
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2019 International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS),
du 26 au 29 mai 2019, Sapporo, Japon.

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17th IEEE International NEWCAS Conference (NEWCAS),
du 23 au 26 juin 2019, Munich, Allemagne.
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The 32nd International Conference on Industrial, Engineering & Other Applications of Applied Intelligent Systems (IAE-AIE)
Du 9 au 11 juillet 2019, Graz, Autriche.

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62nd IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS),
du 4 au 7 août 2019, Dallas, États-Unis.

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Invitation à contribuer

XXXIV Conference on design of circuits and integrated systems (DCIS),
du 20 au 22 novembre 2019, Bilbao, Espagne.

Date butoir de soumission : 30 avril 2019.
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The Conference on Design and Architectures for Signal and Image Processing (DASIP)
du 16 au 18 octobre 2019, Montréal, Canada.

Date butoir de soumission : 17 mai 2019.
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IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference (BioCAS),
du 17 au 19 octobre, 2019, Nara, Japon.

Date butoir de soumission : 10 juin 2018.
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PROFIL DES MEMBRES

Prof. B. Gosselin
Université Laval
Membre du ReSMiQ depuis 2011

BGosselinBenoit Gosselin a reçu le doctorat en Génie électrique de l'École Polytechnique de Montréal en 2009 et a effectué un stage postdoctoral à Georgia Tech en 2010. Il est présentement professeur agrégé au Départ. de génie électrique et de génie informatique de l'Université Laval où il dirige le Laboratoire de recherche sur les microsystèmes biomédicaux. Ses intérêts de recherche couvrent les microsystèmes sans fil dédiés aux interfaces cerveau-machine, les circuits intégrés analogiques/mixtes et RF pour la neuro-ingénierie, les circuits d’interface pour les capteurs et les actuateurs implantables et les microsystèmes de diagnostique et de soins mobiles. Le Dr Gosselin est Éditeur associé de la revue IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems et Président-fondateur du Chapitre IEEE CAS/EMB de Québec (Prix du meilleur nouveau Chapitre IEEE, 2015). Il a siégé sur les comités de plusieurs conférences internationales dont IEEE BIOCAS, IEEE NEWCAS, IEEE EMBC/NER, et IEEE ISCAS, et participe présentement à l’organisation de IEEE ISCAS’16 et IEEE NEWCAS’16. Ses recherches consistent, entre autres, à développer des plateformes microélectroniques innovantes pour observer et étudier le cerveau en temps réel. En plus de récolter plusieurs prix, dont le Prix d’Innovation Mitacs 2015 – Maîtrise et le Prix du meilleur article IEEE BioCAS’15, ses recherches ont mené à la commercialisation de la première plateforme sans fil incorporant l’optogénétique et le monitoring cérébral à grande échèle par la compagnie Doric Lenses. En savoir plus

Voici une sélection de ses publications dans les dernières années, suivie d’un article représentatif de ses travaux de recherche.

1. E. Porter, H. Bahrami, A. Santorelli, B. Gosselin, L. A. Rusch, and M. Popović, “A Wearable Microwave Antenna Array for Time-Domain Breast Tumor Screening,” IEEE Transactions on Medical Imaging, 2016, PMID: 26780788.

2. S. A. Mirbozorgi, H. Bahrami, M. Sawan, L. Rusch, and B. Gosselin, “A Single-Chip Full-Duplex High Speed Transceiver for Multi-Site Stimulating and Recording Neural Implants,” IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 2015, PMID: 26469635.

3. H. Bahrami, S.A. Mirbozorgi, L. A. Rusch, and B. Gosselin, “Flexible Polarization-Diverse UWB Antennas for Implantable Neural Recording Systems,” IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 2015, PMID: 25794394.

4. G. Gagnon-Turcotte, A. Avakh, R. Ameli, C.-O. Dufresne, Y. LeChasseur, J.-L. Neron, P. Brule Bareil, Paul Fortier, Cyril Bories, Yves De Koninck, and B. Gosselin, “A Wireless Optogenetic Stimulator Headstage with Multichannel Electrophysiological Recording Capability,” Sensors, vol. 15, no. 9, pp. 22776-22797, 2015.

5. H. Bahrami, S.A. Mirbozorgi, L. A. Rusch, and B. Gosselin, “Biological Channel Modeling and Implantable UWB Antenna Design for Neural Recording Systems,” IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 62, pp. 88-98, 2014.

6. S. A. Mirbozorgi, H. Bahrami, M. Sawan, and B. Gosselin, “A Smart Multicoil Inductively-coupled Array for Wireless Power Transmission,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 61, pp. 6061–6070, 2014.

7. H. Park, M. Kiani, H.-M. Lee, J. Kim, J. Block, B. Gosselin, and M. Ghovanloo, "A Wireless Magnetoresistive Sensing System for an Intraoral Tongue-Computer Interface," IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, vol. 6, pp. 571-585, 2012.

8. B. Gosselin, "Recent Advances in Neural Recording Microsystems," Sensors, vol. 11, pp. 4572-4597, 2011.

TRAVAUX DE RECHERCHE

A Single-Chip Full-Duplex High Speed Transceiver for
Multi-Site Stimulating and Recording Neural Implants

We present a novel, fully-integrated, low-power full-duplex transceiver (FDT) to support high-density and bidirectional neural interfacing applications (high-channel count stimulating and recording) with asymmetric data rates: higher rates are required for recording (uplink signals) than stimulation (downlink signals). The transmitter (TX) and receiver (RX) share a single antenna to reduce implant size and complexity. The TX uses impulse radio ultra-wide band (IR-UWB) based on an edge combining approach, and the RX uses a novel 2.4-GHz on-off keying (OOK) receiver. Proper isolation (>20 dB) between the TX and RX path is implemented 1) by shaping the transmitted pulses to fall within the unregulated UWB spectrum (3.1-7 GHz), and 2) by space-efficient filtering (avoiding a circulator or diplexer) of the downlink OOK spectrum in the RX low-noise amplifier. The UWB 3.1-7 GHz transmitter can use either OOK or binary phase shift keying (BPSK) modulation schemes. The proposed FDT provides dual band 500-Mbps TX uplink data rate and 100 Mbps RX downlink data rate, and it is fully integrated into standard TSMC 0.18-μm CMOS within a total size of 0.8 mm2. The total measured power consumption is 10.4 mW in full duplex mode (5 mW at 100 Mbps for RX, and 5.4 mW at 500 Mbps or 10.8 pJ/bit for TX). Additionally, a 3-coil inductive link along with on-chip power management circuits allows to powering up the implantable transceiver wirelessly by delivering 25 mW extracted from a 13.56-MHz carrier signal, at a total efficiency of 41.6%.
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Fig. 1. Block diagram of an implantable neural recording and stimulating device including an inductive power link and the proposed full duplex transceiver.
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Fig. 2. The integrated circuit building blocks of the proposed implantable wireless interface consists of a new full duplex data transceiver (UWB high data rate transmitter and 2.4 GHz receiver) and a power recovery unit including two voltage regulators (VDD=1.2/1.8V) and a voltage rectifier. The chip includes a versatile OOK/BPSK (Transmitter1) and a compact size simplified OOK transmitter (Transmitter2), which performances are compared throughout the paper.