随着半导体工艺的发展,NAND闪存的储存密度逐渐增高而成本逐渐降低,越来越多的电子设备使用NAND闪存进行数据存储。但同时NAND闪存的发展面临着许多挑战。保持噪声是闪存中影响最大的噪声,而且制程越先进的闪存受到的保持噪声影响也越大,所以如何从保持噪声影响的数据中进行写数据恢复是一个亟待解决的问题。本文将从信道估计和信道译码的角度,来设计能够延长NAND闪存使用寿命和提高数据可靠性的保持噪声数据恢复系统。本文首先对NAND闪存中的基本读写原理进行了介绍,而后通过引入各种NAND闪存中的噪声构建NAND闪存信道模型,通过仿真图像直观地展现出了保持噪声对于NAND闪存中数据的影响。进一步介绍了 NAND闪存中进行参考电压设计的基本方法、LDPC和积译码器以及基于LDPC译码结果的闪存信道估计方法。通过对信道模型的分析,应用高斯分布密度估计的方法,提出了一种两阶段的NAND闪存信道估计方法。在第一阶段中给出了被估计状态的选择和两参考电压的设计方法。通过两参考电压将整个电压区间分为三部分来得到各个区间内样本的比率,而后通过解方程组得到一个状态均值和方差的粗略估计。再通过应用编写后状态间的关系,求得其他状态的均值和方差。第二阶段应用第一阶段的估计结果,选定另一个状态进行均值和方差估计。而后类似第一阶段中的估计步骤,可以求得精确的估计结果。仿真结果表明提出的两阶段信道估计方法估计精确,并且能够有效提升系统对保持错误的容错能力。应用信道估计方法更新参考电压和LDPC码的软判决译码是保持噪声数据恢复的有效方法。针对传统保持噪声恢复方法中复杂度高的问题,提出了传递消息为整数的全整数保持错误数据恢复系统。提出的方法中所有计算和数据传递全部使用整数来实现,避免了复杂的浮点数计算。该方法主要包括两部分:基于决策树的信道更新和基于信息瓶颈的LDPC译码。在信道更新阶段使用线下训练的决策树,因此可以跳过电压设计的中间步骤,直接得到更新后的参考电压。LDPC译码器使用基于信息瓶颈算法的消息传递,其中所有的计算操作用查找表实现并且所有节点中传递的消息为无符号整数。针对信息瓶颈LDPC译码器占用内存大的问题,提出了动态量化降级方法以减少查找表的内存占用。仿真表明提出的方法在渐进边增构造的(8000,7200)规则LDPC码中表现了与传统方法相近的性能,但有着更低的计算复杂度。