Catherine Douillard est professeure au département Électronique 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 (turbocodes).
Elle est responsable de l'équipe de recherche Interaction Algorithme-Silicium (IAS). Elle s'intéresse à l'étude et la conception de fonctions pour les communications numériques : codage correcteur d'erreurs (turbocodes), décodage et détection itératifs, modulations codées, techniques de diversité et détection itérative pour les systèmes de transmission multi-porteuses, multi-antennes et à accès multiples. Depuis 2007, elle est également 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.