三网融合是国内目前迫切需要解决的技术问题之一，其中有线电视网的融合是其中一个主要方面。但是有线电视网的特殊性和规范性，给三网融合带来许多挑战。目前行业积极采取的措施是广电网络终端形式的多元化，尤其在数字机顶盒方面引入了Android操作系统。Android系统功能软件的开发周期越来越短，使得机顶盒的升级越来越频繁。针对Android机顶盒升级这一过程，目前还没有非常完美的解决方案，很难保证下载和安装数据的安全性，这是广播电视运营最为头疼的问题之一。本文在对国内以往的嵌入式系统数字电视机顶盒在线升级方案进行深入研究的基础上，借鉴现有的解决方案，实验了不同操作环境下的“双Kernel”升级方法。另外，传统的升级过程对技术要求高，局限性大，用户体验欠佳，而且频繁的升级不利于设备的寿命。本文参考原有的“双Kernel”升级方案，设计了适合Android系统环境下数字电视机顶盒软件升级的方法。该方法充分利用了Android系统的优势，升级过程仅是软件操作，基本与底层操作隔离。最后，在对Android机顶盒系统软件升级的设计中，本文借鉴了Linux系统升级方法，攻克了底层MTD驱动难题，实现了系统软件的升级。为确保Android机顶盒软件安装和升级时数据的正确性、可靠性和安全性，本文还引入了双密钥加密算法，针对广电运营商无法严格地管控Android机顶盒用户下载和安装软件的问题，提出了一种新的基于数字签名方法的Android软件认证系统设计方案。测试结果表明，该方案有效可行，为广电运营商对Android机顶盒智能终端软件的管控提供了一种更加安全可靠的解决思路。