多级存储单元NAND闪存中的Polar码优化设计

"MLC型NAND闪存中Polar码的优化设计-论文" 这篇论文主要探讨了在多级存储单元(MLC) NAND闪存中如何优化设计Polar码以提高其纠错性能。多级存储单元是现代闪存技术中常见的一种存储方式，通过改变单元的阈值电压来表示多个数据位，从而提高存储密度。然而，这种技术也带来了更高的错误率，因为相邻级别间的电压差异可能会由于制造误差或读写操作的累积效应而模糊。 Polar码是一种先进的纠错编码技术，由土耳其科学家Erdal Arikan在2009年提出。它利用信道极化现象，使得信道的某些子信道趋于“完美”（无错误），而其他子信道趋于“极差”（高错误率）。通过合理分配数据流到这些子信道，Polar码可以实现高效且可靠的错误纠正。 在MLC NAND闪存中，由于每个单元存储多个位，信道特性变得更加复杂。论文提出了一种基于多级存储单元阈值电压分布的Polar码优化设计方法。这种方法通过迭代计算每个存储单元比特的贝叶斯（Bayes）参数来优化Polar码的构造。贝叶斯参数反映了在给定观测数据下的先验信息，有助于更准确地估计单元的状态。 论文分析了不同的构造方法对MLC NAND闪存性能的影响，并将所提出的Polar码与传统的构造方法进行了对比。在多级存储单元信道中，如高斯信道下经典巴氏参数法构造的Polar码，以及蒙特卡罗法构造的Polar码进行比较。结果表明，所构造的Polar码在相同误码率条件下，相比于经典方法能提供约2dB的增益，即在同等误码率下，需要的信号噪声比(SNR)更低。同时，设计的系统Polar码在SNR为21dB时，误码率性能可提升两个数量级，这意味着在同样的噪声环境下，误码率显著降低。 这篇论文为MLC NAND闪存中的Polar码优化设计提供了一个创新的解决方案，通过考虑存储单元的特性和实际信道条件，提高了Polar码的纠错能力，这对于提高闪存的可靠性和数据完整性具有重要意义。这种方法对于未来闪存技术的发展，特别是在大数据和物联网应用中，具有重要的理论和实践价值。