Catherine DOUILLARD

Catherine DOUILLARD

Département Mathematical and Electrical Engineering

Poste

Enseignant Chercheur

Localisation

Brest

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Tél.

+33 2 29 00 12 83
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Biographie

Biographie

Catherine Douillard est professeure au département Mathematical and Electrical Engineering d'IMT Atlantique Bretagne - Pays de la Loire. Elle a obtenu son diplôme d'ingénieur de l'École Nationale Supérieure des Télécommunications de Bretagne en 1988, son doctorat en électronique de l'Université de Bretagne Occidentale en 1992 et son habilitation à diriger des recherches de l'Université de Bretagne Sud en 2004.

Elle enseigne dans le domaine de l'électronique numérique, de la conception de circuits VLSI et des communications numériques (codes correcteurs d'erreurs).

Elle effectue sa recherche au sein de l'équipe Codes du  laboratoire Lab-STICC et a été responsable de l'équipe Interaction Algorithme-Silicium jusqu'en 2020 Elle s'intéresse à l'étude et la conception de fonctions pour les communications numériques : codage correcteur d'erreurs, décodage et détection itératifs, modulations codées et techniques de diversité pour les systèmes de transmission  multi-porteuses, multi-antennes et à accès multiples. De 2007 à 2012, elle a également été active dans les modules techniques de standardisation DVB (DVB-T2, DVB-NGH et DVB-RCS NG). Elle a notamment animé le groupe de travail "Coding, Constellations and Interleaving" au sein du module technique DVB-NGH de 2010 à 2012.

En 2009, elle a reçu le prix Glavieux IEEE/SEE, en reconnaissance de près de 15 ans de recherche et de retombées industrielles en codage de l'information. 

Elle a également été (co-)présidente du comité de programme d'ISTC (International Symposium on Topics in Coding) en 2010 et 2018 et (co-)présidente générale d'ISTC 2016, ISTC 2021 et ISTC 2023.

ISTC 2023 logo

Thèses en cours

Mohammad  BAZZAL

  • "Nouveaux algorithmes pour le codage et le décodage sur treillis à très haut débit"

  • Co-directrice de thèse avec Charbel Abdel Nour, co-encadrement : Stefan Weithoffer

  • Démarrée le 01/11/2022

 

Thèses soutenues

Joseph DOUMIT

  • "Optimisation de l'allocation de ressources pour l'IoT avec un accès non coordonné et non orthogonal au spectre"

  • Co-encadrante de la thèse, direction : Charbel Abdel Nour et Joumana Farah (Faculté de Génie de l'Université Libanaise, Roumieh, Liban)

  • Soutenue le  01/12/2023

Vinh Hoang Son LE

  • "Conception de turbo codes pour les communications à ultra haut débit"

  • Co-directrice de thèse avec Emmanuel Boutillon (Université de Bretagne Sud), co-encadrement : Charbel Abdel Nour

  • Soutenue le 09/03/2021

Antoine KILZI

  • "Nouvelles approches de gestion des interférences pour les réseaux de communication 5G et futurs utilisant la NOMA"

  • Co-directrice de thèse avec Joumana Farah (Faculté de Génie de l'Université Libanaise, Roumieh, Liban), co-encadrement : Charbel Abdel Nour

  • Soutenue le 10/02/2021

Marie-Josepha YOUSSEF 

  • "Nouvelles approches pour les systèmes multi-antennaires dans les réseaux de communication 5G utilisant les techniques d’accès multiple non orthogonales (NOMA)"

  • Co-directrice de thèse avec Joumana Farah (Faculté de Génie de l'Université Libanaise, Roumieh, Liban), co-encadrement : Charbel Abdel Nour

  • Soutenue le 19/11/2020

Rami KLAIMI 

  • "Etude de turbocodes non binaires pour la 5G"

  • Co-directrice de thèse avec Joumana Farah (Faculté de Génie de l'Université Libanaise, Roumieh, Liban), co-encadrement : Charbel Abdel Nour

  • Soutenue le 03/07/2019

Marie-Rita HOJEIJ 

  • "Systèmes de transmission 5G basés sur les techniques d'accès multi-utilisateurs non orthogonales"

  • Co-directrice de thèse avec Joumana Farah (Faculté de Génie de l'Université Libanaise, Roumieh, Liban), co-encadrement : Charbel Abdel Nour

  • Soutenue le 30/05/2018

Ahmed ABDMOULEH 

  • "Etude de l'association de codes LDPC non binaires avec des modulations d'ordre élevé"

  • Co-directrice de thèse avec Emmanuel Boutillon (Université de Bretagne Sud), co-encadrement : Charbel Abdel Nour et Laura Conde Canencia (Université de Bretagne Sud)

  • Soutenue le 12/09/2017

Naila LAHBABI 

  • "Transmission d'information au-delà de la cadence de Nyquist et application aux communications radio-mobiles"

  • Directrice de thèse, co-encadrement : Charbel Abdel Nour

  • Soutenue le 22/06/2017

Ronald GARZON BOHORQUEZ

  • "Mitigating the effect of correlated fading via advanced coding and interleaving techniques"

  • Directrice de thèse, co-encadrement : Charbel Abdel Nour

  • Soutenue le 20/01/2015

Ammar EL FALOU

  • "Analyse et construction de codes espace-temps pour transmissions multi-antennes codées"

  • Directrice de thèse, co-encadrement : Charlotte Langlais et Charbel Abdel Nour

  • Soutenue le 23/05/2013

LI Meng

  • "Intégration matérielle d'un système de modulation codée : de l'agorithme au prototypage"

  • Directrice de thèse, co-encadrement : Christophe Jégo et Charbel Abdel Nour

  • Soutenue le 11/01/2012 

Dhouha KBAIER

  • "Etude de turbocodes de nouvelle génération"

  • Directrice de thèse, co-encadrement : Sylvie Kerouédan

  • Soutenue le 26/09/2011 

Amina PIEMONTESE

  • "Récepteurs multi-utilisateurs avancés de faible complexité"

  • Thèse en cotutelle avec l'université de Parme. Co-directrice de thèse, co-direction: Giulio Colavolpe, co-encadrement : Alexandre Graell i Amat

  • Soutenue le 28/03/2011 

Roua YOUSSEF

  • "Stratégies de codage distribué pour réseaux coopératifs multi-sources avec relais"

  • Directrice de thèse, co-encadrement : Alexandre Graell i Amat

  • Soutenue le 05/04/2011 

Charbel ABDEL NOUR

  • "Traitements itératifs pour l'amélioration des performances des transmissions codées à forte efficacité spectrale"

  • Soutenue le 31/01/2008 

Laura CONDE CANENCIA

  • "Turbocodes et modulations à grande efficacité spectrale"

  • Soutenue le 15/06/2004

Fathi RAOUAFI

  • "Adéquation turbocodes/processeurs de signal"

  • Soutenue le 13/07/2001

Frédéric LE ROY

  • "Proposition d'une méthode de synthèse architecturale de circuits intégrés asynchrones adaptés aux applications à haut débit"

  • Soutenue le 14/06/2000

Projets de recherche en cours

 

NF-PERSEUS: "Networks of the Future: Power-Efficient Radio interface for Sub-7GHz distributed massive MIMO infrastructUreS", 2023-2027

NF PERSEUS is a PEPR "5G-networks of the future" project which aims at increasing the maturity of cell-free massive MIMO (CF-mMIMO) technology towards achieving power and spectral efficient massive access in scalable B5G sub-7GHz networks. Specifically, NF-PERSEUS targets to propose robust PHY and MAC layers based on signal propagation measurements and the incorporation of hardware impairment models.

Our contributions to NF-PERSEUS are related to efficient resource allocation and interference management using Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) schemes. 

 

AI4CODE: "AI-aided FEC code design & decoding", 2021-2025

The aim of the ANR AI4CODE project is therefore to explore and assess how Machine Learning (ML) techniques can contribute to improvements in coding  theory, techniques, and practice. The focus is placed on Forward Error Correction (FEC),and the project is built around four inter-related objectives:

Objective #1: Explore how ML can contribute to improving the state of the art (SoA) in FEC decoding. 
Objective #2: Investigate how ML techniques can  improve current knowledge and practice in FEC code design.
Objective #3: Learn from the machine.
Objective #4:  Develop  a  general  expertise  and  critical  thinking  on  ML  algorithms  and  their applications to coding theory and practice. 

In AI4CODE, we will  lead  the  investigations  on  AI-based  structured  interleaver  design  for  Turbo codes, considering both very short codes and very long codes for which different challenges arise. 

 

BEYOND5G: Projet du plan de relance « soutien à l'investissement dans des secteurs stratégiques pour la résilience des notre économie » - Télécommunications 5G - « Souveraineté dans les réseaux de télécommunications afin d’accélérer les applications de la 5G aux marchés verticaux », 2020-2024

La France s’organise autour des initiatives portées par le Comité Stratégique de Filière (CSF) Infrastructure numérique, dont les objectifs principaux sont de structurer une filière nécessaire au développement d’une « industrie » des télécoms-numérique souveraine et de ses applications dans les autres filières utilisatrices (« verticales ») telles que la santé, les transports et les industries de production, notamment.

Le projet Beyond5G s’inscrit dans cette démarche. Son objectif principal est de proposer des solutions techniques au développement de réseaux souverains et sécurisés 5G/post 5G. Il articule ces solutions aux besoins des verticaux dans le contexte, d’une part, d’un effort soutenu en R&D et d’autre part, d’un interfaçage important entre R&D et verticaux. Cela pourra se faire notamment via les plateformes d’usages qui seront mises en place dans le contexte des ressources mises à disposition par les partenaires du projet du CSF Infrastructures numériques et du présent appel à projets, ou encore, grâce à la portabilité de
blocs fonctionnels et services issus des travaux du projet.
 

QCSP: "Quasi-Cyclic Short Packet", 2019-2022

The aim of the ANR QCSP project is to contribute to the evolution of IoT networks by defining, implementing and testing a new coded modulation scheme dedicated to IoT networks. The “big bet” of the project is to work on the emergence of Non-Binary (NB) codes combined with a Cyclic Code Shift Keying (CCSK) modulation. This new coded modulation scheme, called CCSK-NB-code, can be easily implemented in a cost efficient way at the device side. CCSK-NB-code provides several advantages compared to state of the art waveforms: it offers self-synchronization and self-identification capabilities, and is able to operate at ultra-low Signal-to-Noise Ratios (SNR).

Our contribution to QCSP is mainly related to the investigation of non-binary turbo codes optimized for CCSK modulation.

Projets de recherche terminés

EPIC: "Enabling Practical wIreless Tb/s communications with next generation channel Coding", 2017-2020

H2020 European project in collaboration with 7 industrial and academic partners. EPIC aims to develop a new generation of Forward Error Correction (FEC) codes to enable practical wireless Tb/s technology, corresponding to a 10x-100x throughput improvement over the SoA for beyond-5G (B5G) systems.

Our contributions to EPIC are mainly related to new architecture-aware high-throughput turbo decoding algorithms and to the investigation of non-binary turbo codes.

FANTASTIC-5G: "Flexible Air iNTerfAce for Scalable service delivery wiThin wIreless Communication networks of the 5th Generation", 2015-2017

H2020 European project, stemming from the 5GPPP consortium with 16 industrial and academic partners and led by Alcatel-Lucent. FANTASTIC-5G aims at developping a new multi-service 5G Air Interface (AI) for below 6 GHz through a modular design. To allow the system to adapt to the anticipated heterogeneity, the pursued properties are: flexibility, scalability, versatility, efficiency, future-proofness.

In this project, we have contributed to the enhancement of the LTE turbo code and to the proposal of non-binary turbo codes for the different 5G core services: eMBB, URLLC and mMTC. We also studied new efficient resource allocation techniques for NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) transmissions.

M3: Mobile Multi-Media, 2010-2013

French ANR (Agence Nationale de la Recherche) project in collaboration with 7 industrial and academic partners: Orange Labs, CNES, Alcatel-Lucent, Teamcast, Parrot, Mitsubishi Electric, and INSA-IETR.  Mobile Multi-Media  project  addressed the cooperation of broadcast and broadband standards, likely to be used to deliver multi-media services, whatever the location, the type of receiver, and the mobility situation of the user. Telecom Bretagne was in charge of studies related to Forward Error-Correcting (FEC) coding and diversity techniques.

ETNA: Enhanced wireless Technologies for News and security Applications , 2011-2013

Eurêka/Eurostars European project in collaboration with European SMEs, Teamcast (FR), Nulink SA (CH), AKAtech (CH), bSoft (IT) and the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (CH).  This project project aimed at defining, developing and validating an optimised system for wireless video links for applications in the electronic news gathering and security sectors. Telecom Bretagne’s contribution mainly dealt with the validation and optimization of some innovative modulation and diversity concepts for the physical layer of the wireless video link.

ENGINES: Enabling Next Generation NEtworks for broadcast Services, 2010-2012

Eurêka/Celtic European project in collaboration with more than 30 industrial and academic partners, intended to develop the next generation broadcasting standards and their implementations for portable, mobile and handheld reception. 

Turbo codes, signal space diversity and MIMO techniques were studied in the framework of the project and also proposed for standardization to the DVB-H technical module.

SME42: SME for T2 , 2008-2010

Eurêka/Eurostars European project in collaboration with two European SMEs, Teamcast (Rennes, France) and Sidsa (Madrid,Spain).  This project aimed to deliver the world first complete DVB-T2 prototype. Telecom Bretagne’s contribution dealt with the design of the coding and modulation hardware architectures in the transmitter and receiver.

B21C: Broadcast for the 21st Century, 2007-2009

Eurêka/Celtic European project in collaboration with more than 30 industrial and academic partners, intended to elaborate technical propositions for the future of European digital TV.  A new generation hybrid turbo code (3D-Turbo Code) and a signal space diversity technique were studied in the framework of the project and then proposed for standardization.

BSDT: study of enhanced digital transmission techniques for Broadband Satellite Digital Transmissions, 2006-2009

Research contract European Space Agency/Newtec: Proposal of a coded modulation scheme based on a Continuous Phase Modulation (CPM), for satellite transmission. This scheme, called 4CPM, has been implemented in the Belgian company Newtec’s triple play service terminals, Sat3play. These terminals were successfully put onto market via several satellite operators, including SES Astra (Astra2Connect service).

Matières enseignées

  • Electronique numérique
  • Conception des circuits intégrés numériques, modélisation VHDL
  • Codage correcteur d'erreurs (turbocodes)
English version
https://www.imt-atlantique.fr/en/person/catherine-douillard