Télémétrie capacitive pour des dispositifs implantables

Ce travail vise à concevoir un système de transfert de données bidirectionnel et capacitif. Une introduction couvrant l'histoire des liens de communication dédiés aux implants médicaux est tout d'abord présentée. Ensuite, nous développons une revue de la littérature des télémétries de données qui se basent sur l'approche capacitive ainsi que celles basées sur la modulation de changement de charge. Deux systèmes de transfert de données à base capacitive sont présentés : le premier est unidirectionnel et se base sur la modulation de la position spatiale de la porteuse. Le second est bidirectionnel et utilise une modulation spatiale de la position du pulse pour la liaison descendante et la modulation par déplacement de charge pour la liaison ascendante. Le premier système a été testé sur un cuir chevelu de mouton et a atteint un débit de 20 Mb/s en utilisant des composants discrets. Le système a été modélisé sur COMSOL afin de comprendre le comportement du champ électrique dans ce type de tissu. Les défis du premier système ont été réglés par la conception du deuxième système. Les contributions apportées ont résolu les limitations suivantes : le problème de différence de masse sur l'émetteur et le récepteur, la grande taille des plaques nécessaire pour obtenir une capacité d'isolation valide et finalement l'ajustement automatique du seuil de détection du récepteur en ajoutant une cinquième plaque commune. Une analyse détaillée des paramètres qui affectent le rapport signal sur bruit pour la liaison descendante (de la partir externe du système vers l'implant) est réalisée avec un modèle électrique correspondant à la peau de la joue humaine. La capacité est calculée en utilisant les variables paramétriques du système. La modulation sur la liaison ascendante est analysée en mettant en évidence les compromis nécessaires sur la liaison descendante. Un débit de 10 Mb/s est réalisé sur la liaison ascendante et un débit de 20 Mb/s sur la liaison descendante. Finalement, nous proposons une nouvelle modulation qui utilise le complément de la SPPM et permet une augmentation de 50 % dans le débit binaire en ajoutant un bit aux deux bits transmis par impulsion formant des codes à 3 bits chacun.