随着信息技术的发展，计算机犯罪、信息泄密和入侵事件时常发生，计算机取证技术作为对抗计算机犯罪的关键技术应运而生，对电子证据的保护和对丢失信息的重现越来越受到人们的关注。如果一旦数据被删除或被破坏，并且数据具有被恢复的价值和必要，那么只有通过数据恢复技术得到实现。当前的数据恢复技术主要分为传统的基于文件系统元信息的恢复技术和新兴的文件雕复技术。本文首先对传统的基于文件系统元信息的恢复技术和新兴的文件雕复技术的当前研究现状、理论和方法以及各自的优点和缺点进行了全面介绍和总结。同时指出，现有的文件雕复技术仍存在局限性及面临挑战。本文在深入研究SmartCarving框架模型前提下，提出了基于支持向量机改进数据块分类器的算法和基于数据块上下文的检测算法，并通过设置实验和对实验结果进行分析总结证明，该思路提高了对文件碎片进行文件类型鉴别的正确率，同时降低了误报率。其次，结合当前各种数据恢复技术，本文设计并实现了基于Windows磁盘取证系统数据恢复子系统的原型系统，在此基础上对子系统的功能、总体框架、主要流程和子系统中各个组件和子模块的设计与实现进行了详细讲解。最后，通过将本文的子系统与当前主流的数据恢复软件Easyrecovery和Finaldata的对比，完成了原型系统的测试和验证工作，从而证明本文的文件雕复系统具有单位时间处理数据量大和雕复正确文件数最大的优势，对计算机磁盘取证工作有更好的支持。综上，本文立足于研究Windows平台下磁盘取证系统中的文件恢复原理和关键技术，最终设计和实现文件恢复原型系统。一方面，作为取证系统的关键子系统，可以结束我国的计算机取证工作严重地依赖国外产品的历史，有力地推动我国计算机取证事业的发展；另外一方面，本文的数据恢复子系统可以作为独立的文件恢复软件，能够有效地解决现实生活中出现的磁盘中文件丢失问题，为计算机使用者提供一个方便实用的工具。