[发明专利]网络远程监测帕金森病严重程度的系统及方法

权利要求书

1.一种网络远程监测帕金森病严重程度的系统，其特征是，包括发射机(2)，信道(7)和接收机(9)；发射机包括语音编码器(3)、编码器(4)、第一交织器(5)和第一映射器(6)，语音编码器、编码器、第一交织器和第一映射器依次电连接；接收机包括均衡器(10)、解映射器(11)、解交织器(12)、解码器(13)、语音解码器(14)、第二交织器(16)和第二映射器(17)，解映射器、解交织器、解码器、语音解码器依次电连接，第二交织器分别与解交织器和解码器电连接，第二映射器分别与解映射器、解交织器和第二交织器电连接；信道中引入加性高斯白噪声和码间干扰ISI(8)，信道输入端与第一映射器电连接，信道输出端与均衡器电连接。

2.根据权利要求1所述的网络远程监测帕金森病严重程度的系统，其特征是，语音编码器和语音解码器均使用AMRNarrowband编解码器。

3.根据权利要求1所述的网络远程监测帕金森病严重程度的系统，其特征是，编码器采用具有生成矩阵功能的递归系统卷积编码器。

4.根据权利要求1所述的网络远程监测帕金森病严重程度的系统，其特征是，信道通过等效的离散时间线性滤波器近似而成。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的网络远程监测帕金森病严重程度的系统，其特征是，均衡器使用迭代turbo均衡器。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的网络远程监测帕金森病严重程度的系统，其特征是，解码器采用标准的最大后验MAP解码器。

7.一种基于权利要求1所述的网络远程监测帕金森病严重程度的方法，其特征是，包括如下步骤：

(7-1)受试者在手机上维持元音

(7-1-1)要求PD受试者进行测试时记录六个持续的元音“ahh...”声音：四个处于舒适的音调和响度水平，两个处于舒适响度的两倍；

(7-2)模拟蜂窝移动电话网络

(7-2-1)语音编码器将AHTD语音信号编码为比特流发送到编码器所得到的比特序列被馈送到第一交织器中，重新排列置换编码比特，最后第一映射器取交织的编码比特块，并将编码比特块变换成适合传输的码元在信道上传输，所述信道引入加性高斯白噪声和码间干扰ISI，使发射信号失真，均衡器利用发送的符号的结构来提供符号估计，以纠正信道失真的不利影响，解映射器将接收到的脉冲串分解成比特，解交织器恢复比特的初始顺序，恢复在交织器中发生的比特置换，解码器对发送的比特进行精确估计，来自解码器的输出比特被馈送到语音解码器，进行重构数字语音信号，消除语音编码的影响；

(7-3)分析在接收器处恢复的语音信号的方法

(7-3-1)遵循三个步骤来处理恢复的发声并提取临床上有用的信息：(a)特征提取，应用语音信号处理算法来表征发音并提取特征模式；(b)特征选择，选择特征小的、信息又丰富的子集以便最大限度地提供用于预测UPDRS的有用信息，以及下一个步骤；(c)特征映射，使用标准监督学习算法将选择的特征子集与临床结果相关联；

(7-4)交叉验证和模型泛化

(7-4-1)用10倍交叉验证来测试RF和SVM的泛化性能，将发声的初始数据集分为发声训练子集和发音测试子集，为了统计可信度，该过程总共重复100次，每次随机排列数据，然后分解成训练和测试子集，并使用平均绝对误差MAE来评估模型性能。

8.根据权利要求7所述的网络远程监测帕金森病严重程度的方法，其特征是，步骤(7-4-1)还包括如下步骤：

利用公式计算平均绝对误差MAE，其中是预测的UPDRS，y_i是训练或测试子集中i入口的实际UPDRS，N是训练或测试子集中发音的数量，Q包含索引的集合。