[發(fā)明專利]網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)帕金森病嚴(yán)重程度的系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810611282.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN108877917A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)蕊;高秀敏;逯鑫淼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G16H40/67
• 分類號(hào): G16H40/67;G16H50/30
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)帕金森病嚴(yán)重程度的系統(tǒng)，其特征是，包括發(fā)射機(jī)(2)，信道(7)和接收機(jī)(9)；發(fā)射機(jī)包括語(yǔ)音編碼器(3)、編碼器(4)、第一交織器(5)和第一映射器(6)，語(yǔ)音編碼器、編碼器、第一交織器和第一映射器依次電連接；接收機(jī)包括均衡器(10)、解映射器(11)、解交織器(12)、解碼器(13)、語(yǔ)音解碼器(14)、第二交織器(16)和第二映射器(17)，解映射器、解交織器、解碼器、語(yǔ)音解碼器依次電連接，第二交織器分別與解交織器和解碼器電連接，第二映射器分別與解映射器、解交織器和第二交織器電連接；信道中引入加性高斯白噪聲和碼間干擾ISI(8)，信道輸入端與第一映射器電連接，信道輸出端與均衡器電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)帕金森病嚴(yán)重程度的系統(tǒng)，其特征是，語(yǔ)音編碼器和語(yǔ)音解碼器均使用AMRNarrowband編解碼器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)帕金森病嚴(yán)重程度的系統(tǒng)，其特征是，編碼器采用具有生成矩陣功能的遞歸系統(tǒng)卷積編碼器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)帕金森病嚴(yán)重程度的系統(tǒng)，其特征是，信道通過(guò)等效的離散時(shí)間線性濾波器近似而成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)帕金森病嚴(yán)重程度的系統(tǒng)，其特征是，均衡器使用迭代turbo均衡器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)帕金森病嚴(yán)重程度的系統(tǒng)，其特征是，解碼器采用標(biāo)準(zhǔn)的最大后驗(yàn)MAP解碼器。

7.一種基于權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)帕金森病嚴(yán)重程度的方法，其特征是，包括如下步驟：

(7-1)受試者在手機(jī)上維持元音

(7-1-1)要求PD受試者進(jìn)行測(cè)試時(shí)記錄六個(gè)持續(xù)的元音“ahh...”聲音：四個(gè)處于舒適的音調(diào)和響度水平，兩個(gè)處于舒適響度的兩倍；

(7-2)模擬蜂窩移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)

(7-2-1)語(yǔ)音編碼器將AHTD語(yǔ)音信號(hào)編碼為比特流發(fā)送到編碼器所得到的比特序列被饋送到第一交織器中，重新排列置換編碼比特，最后第一映射器取交織的編碼比特塊，并將編碼比特塊變換成適合傳輸?shù)拇a元在信道上傳輸，所述信道引入加性高斯白噪聲和碼間干擾ISI，使發(fā)射信號(hào)失真，均衡器利用發(fā)送的符號(hào)的結(jié)構(gòu)來(lái)提供符號(hào)估計(jì)，以糾正信道失真的不利影響，解映射器將接收到的脈沖串分解成比特，解交織器恢復(fù)比特的初始順序，恢復(fù)在交織器中發(fā)生的比特置換，解碼器對(duì)發(fā)送的比特進(jìn)行精確估計(jì)，來(lái)自解碼器的輸出比特被饋送到語(yǔ)音解碼器，進(jìn)行重構(gòu)數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)，消除語(yǔ)音編碼的影響；

(7-3)分析在接收器處恢復(fù)的語(yǔ)音信號(hào)的方法

(7-3-1)遵循三個(gè)步驟來(lái)處理恢復(fù)的發(fā)聲并提取臨床上有用的信息：(a)特征提取，應(yīng)用語(yǔ)音信號(hào)處理算法來(lái)表征發(fā)音并提取特征模式；(b)特征選擇，選擇特征小的、信息又豐富的子集以便最大限度地提供用于預(yù)測(cè)UPDRS的有用信息，以及下一個(gè)步驟；(c)特征映射，使用標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督學(xué)習(xí)算法將選擇的特征子集與臨床結(jié)果相關(guān)聯(lián)；

(7-4)交叉驗(yàn)證和模型泛化

(7-4-1)用10倍交叉驗(yàn)證來(lái)測(cè)試RF和SVM的泛化性能，將發(fā)聲的初始數(shù)據(jù)集分為發(fā)聲訓(xùn)練子集和發(fā)音測(cè)試子集，為了統(tǒng)計(jì)可信度，該過(guò)程總共重復(fù)100次，每次隨機(jī)排列數(shù)據(jù)，然后分解成訓(xùn)練和測(cè)試子集，并使用平均絕對(duì)誤差MAE來(lái)評(píng)估模型性能。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)帕金森病嚴(yán)重程度的方法，其特征是，步驟(7-4-1)還包括如下步驟：

利用公式計(jì)算平均絕對(duì)誤差MAE，其中是預(yù)測(cè)的UPDRS，y_i是訓(xùn)練或測(cè)試子集中i入口的實(shí)際UPDRS，N是訓(xùn)練或測(cè)試子集中發(fā)音的數(shù)量，Q包含索引的集合。