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在当今的信息大爆炸时代，全世界在近两年内产生的信息量比过去五年的信息总量还多，数字信息正以惊人的速度增长积累。现阶段人们使用的存储设备，如磁盘、半导体等逐渐暴露出先天不足，寻找新一代的可替代存储技术刻不容缓。
脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid, DNA)是一种天然的信息载体，它具有容量大、寿命长、能耗低等先天优势。随着DNA合成及测序技术的快速发展，研究人员把新一代数据存储介质的目标投向DNA，提出了利用DNA中A、T、C、G四个碱基对二进制码流信息进行编码，结合DNA合成技术存储文本、图片、音频和视频等数据信息的存储系统。现阶段提出的DNA信息存储技术主要是由编解码技术、纠错技术、生物技术组成，但目前该领域用到的编解码技术存在信息易丢失、可延展性差、编解码效率低、复杂度高等缺点，此外引入的纠错机制大部分均为二进制纠错，而DNA碱基为四进制序列。为了解决这些问题，本文提出了一种新的DNA信息存储方法。本文的主要研究如下：
(1)将Raptor码应用于DNA信息存储系统中，并对Raptor码的度分布函数进行了改进，提出了适用于DNA信息存储技术的Raptor编码方案，建立了信息码流与碱基序列间的映射关系，平衡了编解码过程中时间、空间复杂度与编码效率间的矛盾；
(2)为了保证信息存储的准确性引入了RS纠错机制，并结合DNA碱基的结构特点对RS码进行了改进，提出了四进制RS纠错方案；此外为了降低DNA合成及测序的错误率及难点还提出了更合适的GC含量及均聚物筛选方案；
(3)对本文提出的DNA-Raptor信息存储方法进行了信息技术及生物技术的仿真实验，其中生物技术主要包括DNA合成实验及DNA测序实验，完成了DNA信息存储全过程，并与现有的DNA信息存储方法进行了对比，说明了本文提出方法的优势。
脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid, DNA)是一种天然的信息载体，它具有容量大、寿命长、能耗低等先天优势。随着DNA合成及测序技术的快速发展，研究人员把新一代数据存储介质的目标投向DNA，提出了利用DNA中A、T、C、G四个碱基对二进制码流信息进行编码，结合DNA合成技术存储文本、图片、音频和视频等数据信息的存储系统。现阶段提出的DNA信息存储技术主要是由编解码技术、纠错技术、生物技术组成，但目前该领域用到的编解码技术存在信息易丢失、可延展性差、编解码效率低、复杂度高等缺点，此外引入的纠错机制大部分均为二进制纠错，而DNA碱基为四进制序列。为了解决这些问题，本文提出了一种新的DNA信息存储方法。本文的主要研究如下：
(1)将Raptor码应用于DNA信息存储系统中，并对Raptor码的度分布函数进行了改进，提出了适用于DNA信息存储技术的Raptor编码方案，建立了信息码流与碱基序列间的映射关系，平衡了编解码过程中时间、空间复杂度与编码效率间的矛盾；
(2)为了保证信息存储的准确性引入了RS纠错机制，并结合DNA碱基的结构特点对RS码进行了改进，提出了四进制RS纠错方案；此外为了降低DNA合成及测序的错误率及难点还提出了更合适的GC含量及均聚物筛选方案；
(3)对本文提出的DNA-Raptor信息存储方法进行了信息技术及生物技术的仿真实验，其中生物技术主要包括DNA合成实验及DNA测序实验，完成了DNA信息存储全过程，并与现有的DNA信息存储方法进行了对比，说明了本文提出方法的优势。