The integrate-and-fire sampler: A special type of asynchronous &amp;#x03A3; - &amp;#x0394; modulator

Alvarado, Alexander; Rastogi, Manu; Harris, John G.; Prı́ncipe, José C.

doi:10.1109/iscas.2011.5937995

Cited by 8 publications

(8 citation statements)

References 18 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…When the signal is static, they keep on transmitting redundant data, but with no additional information, and can miss important samples when the signal changes rapidly, with a trade-off between sampling rate (for capturing dynamic signals) and data load. Conversely, in most neuromorphic sensory systems, the sensed signal is sampled and converted into digital pulses (or "events", or "spikes") only when there is a large enough change in the signal itself, using event-based time encoding schemes 15,16 such as pulse-density or sigma-delta modulation 17 . The data acquisition is hence adapted to the signal dynamics, with the event rate increasing for rapidly changing stimuli and decreasing for slowly changing ones.…”

Section: Box 1 | the Need For Adaptation In Roboticsmentioning

confidence: 99%

Embodied neuromorphic intelligence

2022

View full text Add to dashboard Cite

The design of robots that interact autonomously with the environment and exhibit complex behaviours is an open challenge that can benefit from understanding what makes living beings fit to act in the world. Neuromorphic engineering studies neural computational principles to develop technologies that can provide a computing substrate for building compact and low-power processing systems. We discuss why endowing robots with neuromorphic technologies – from perception to motor control – represents a promising approach for the creation of robots which can seamlessly integrate in society. We present initial attempts in this direction, highlight open challenges, and propose actions required to overcome current limitations.

show abstract

Section: Box 1 | the Need For Adaptation In Roboticsmentioning

confidence: 99%

Embodied neuromorphic intelligence

2022

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Motivated by the active mechanisms of signal-detection and processing within biological sensors and systems, past studies have presented novel sensor system architectures that exploit a bio-inspired neuronal model approach namely using the leaky-integrate-and-fire (LIF) neuron [14][15]. It led to the creation of a novel design approach for an acoustic signal processing methodology performed at the transducer level [16][17].…”

Section: Adaptive Sound Processingmentioning

confidence: 99%

Enhancing Acoustic Sensory Responsiveness by Exploiting Bio-inspired Feedback Computation

Guerreiro

Jackson

Windmill

2019

ICASSP 2019 - 2019 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)

View full text Add to dashboard Cite

Engineering acoustic sensors and systems that can be sensitive to small sound levels even when immersed by background noise may require out-of-the-box thinking. Biology can provide inspiration for that, allowing the engineering landscape to borrow interesting ideas and thus solve current human problems. Biological sensor and system designs are a result of many million years of evolutionary processes, which make them very-power efficient and welladapted to perform their function in a living organism. This paper presents a theoretical study of a bio-inspired signal processing concept. The assumption is that by exploiting feedback computation between a front-end acoustic detector and a back-end neuronal based processing, the overall acoustic responsiveness of a sensory system can be controlled and enhanced to target signals of interest. Here, two methods of feedback signal entrainment are compared namely 1:1 and 2:1 resonance modes.

show abstract

“…timeto-first-spike, is equivalent to a classic single or double ramp integrating ADC and requires the use of external clock signaling for the conversion. PDM, also called integrate-and-fire or spike-counting, differentiates from the previous method in that it is a fully asynchronous approach [107,108]. In this case, modulation is achieved as depicted in Fig.…”

Section: Motivation and Design Proposalmentioning

confidence: 99%

Low-Power CMOS Digital Pixel Imagers for High-Speed Uncooled PbSe IR Applications

Margarit¹

2017

Springer Theses

View full text Add to dashboard Cite

Certifiquen ResumLa present tesi doctoral descriu la recerca i el desenvolupament d'una nova tecnologia monolítica d'imatgeria infraroja de longitud d'ona mitja (MWIR), no refrigerada i de baix cost, per a usos industrials d'alta velocitat. El treball pren el relleu dels últims avenços assolits pel soci industrial NIT S.L. en el camp dels detectors MWIR de PbSe depositats en fase vapor (VPD), afegint-hi coneixement fonamental en la investigació de noves tècniques de disseny de circuits VLSI analògics i mixtes pel desenvolupament del dispositiu integrat de lectura unit al detector pixelat.Es parteix de la hipòtesi que, mitjançant l'ús de les esmentades tècniques de disseny, les tecnologies CMOS estàndard satisfan tots els requeriments operacionals del detector VPD PbSe respecte a connectivitat, fiabilitat, funcionalitat i escalabilitat per integrar de forma econòmica el dispositiu. La càmera PbSe-CMOS resultant ha de consumir molt baixa potència, operar a freqüències de kHz, exhibir bona uniformitat, i encabir els píxels actius CMOS de lectura en el pitch compacte del pla focal de la imatge, tot atenent a les particulars característiques del detector: altes relacions de corrent d'obscuritat a senyal, elevats valors de capacitat paràsita a l'entrada i dispersions importants en el procés de fabricació.Amb la finalitat de complir amb els requisits previs, es proposen arquitectures de sensors de visió de molt baix acoblament interpíxel basades en l'ús d'una matriu de pla focal (FPA) de píxels actius exclusivament digitals. Cada píxel sensor digital (DPS) està equipat amb mòduls de comunicació d'alta velocitat, autopolarització, cancel·lació de l'offset, conversió analògica-digital (ADC) i correcció del soroll de patró fixe (FPN). El consum en cada cel·la es minimitza fent un ús exhaustiu del MOSFET operant en subllindar.L'objectiu últim és potenciar la integració de les tecnologies de sensat d'imatge infraroja (IR) basades en PbSe per expandir-ne el seu ús, no només a diferents escenaris, sinó també en diferents estadis de maduresa de la integració PbSe-CMOS. En aquest sentit, es proposa investigar un conjunt complet de blocs funcionals distribuïts en dos enfocs paral·lels: viii• Dispositius d'imatgeria MWIR "Smart" basats en frames utilitzant noves topologies de circuit DPS amb correcció de l'FPN en guany i offset. Aquesta línia de recerca exprimeix el pitch del detector per oferir una programabilitat completament digital a nivell de píxel i plena funcionalitat amb compensació de la capacitat paràsita d'entrada i memòria interna de fotograma.• Dispositius de visió MWIR "Compact"-pitch "frame-free" en base a un novedós esquema d'integració analògica en el DPS i diferenciació temporal configurable, combinats amb protocols de comunicació asíncrons dins del pla focal. Aquesta estratègia es concep per permetre una alta compactació del pitch i un increment de la velocitat de lectura, mitjançant la supressió del filtrat digital intern i l'assignació dinàmica de l'ample de banda a cada píxel de l'FPA. Aquest treball ha cond...

show abstract

The integrate-and-fire sampler: A special type of asynchronous Σ - Δ modulator

Cited by 8 publications

References 18 publications

Embodied neuromorphic intelligence

Embodied neuromorphic intelligence

Enhancing Acoustic Sensory Responsiveness by Exploiting Bio-inspired Feedback Computation

Low-Power CMOS Digital Pixel Imagers for High-Speed Uncooled PbSe IR Applications

Contact Info

Product

Resources

About