由NAND闪存芯片所构成的固态驱动器,如今已被广泛用作数据存储的主要介质。先进的制程工艺和多级电平(MLC)存储技术的使用,在有效提高NAND闪存存储容量的同时严重影响了存储可靠性,使闪存信道噪声不断加剧。为了应对急剧恶劣的闪存信道环境,将纠错编码技术与信号处理技术相结合是目前提高NAND闪存存储可靠性的一个有效解决方案。单元间干扰是闪存信道中导致闪存阈值电压偏移的主要噪声源之一,该噪声主要由浮栅晶体管的特殊物理结构所产生的寄生电容耦合效应引起的。为了降低这些干扰噪声对存储可靠性的影响,闪存控制芯片采用纠错性能极强的低密度奇偶校验码(LDPC)和软输入软输出译码算法提升存储的可靠性。然而该译码算法性能直接依赖于阈值电压检测方法的准确性。本文通过对多级电平存储技术的高密度NAND闪存信道特性分析,深入开展阈值电压检测算法和电压信号后补偿算法的研究。具体研究内容如下:(1)分析LDPC码的基本原理、构造方法,以及译码算法,并在AWGN信道下对几种常用的软判决译码算法进行了仿真,对比分析了纠错性能差异。(2)深入研究NAND闪存的物理结构和基本操作原理,以及闪存信道中的单元间干扰和持久性干扰噪声模型,并验证分析了这两种信道噪声对闪存阈值电压的影响。(3)针对现有电压检测算法实现复杂度高的问题,本文通过利用信道噪声特性及阈值电压分布特性,提出一种基于阈值电压状态的非均匀电压检测算法,通过优化设置受噪声干扰后的各存储状态的检测参考电压,在提高检测效率的同时大幅提升了阈值电压的读取准确度。(4)针对现有后补偿信号处理算法存在过度补偿的问题,提出一种利用相邻单元后验信息的后补偿算法,通过利用单元间干扰噪声的特点及译码成功的闪存单元的状态均值电压,以达到准确计算后补偿算法所需相邻单元的电压偏移量的目的,从而缓解过度补偿现象并大幅提高后补偿算法的性能。