信号完整性是高速电路设计的一个核心问题，广泛存在于智能控制、高速采集、射频电路等诸多领域。信号完整性分析是研究信号受反射、串扰、时序、电源以及电磁辐射等因素的干扰程度，为系统电路设计和PCB布局布线提供重要的数据依据，最终改善信号传输质量。随着高速电路的快速发展，信号完整性问题越来越突出。由于信号完整性问题受多方面因素的影响，原来简单的滤波、去耦、过孔阵列保护等信号完整性处理方式已不能够满足电路设计的要求。特别是在高频条件下，信号的噪声严重，受干扰的因素很多且难以控制，信号很容易失真。本文针对高速条件下信号完整性问题的关键技术进行了研究。主要的工作包括：1.针对高速电路中差分时钟信号反射严重的问题，提出了一种改进的差分端接设计，将单端阻抗匹配电路引到驱动端，达到抑制反射噪声的效果。同时，进一步分析了信号频率、传输距离对改进端接设计的影响。并在高速采集板卡中进行仿真实验。仿真结果表明：当信号小于500MHz时，与常用的交流耦合端接设计相比，改进的端接设计中接收信号过冲最大减少了10.9%，反射噪声得到抑制，改善了高速数据采集系统中差分时钟信号质量，验证了改进端接设计的有效性。2.针对高速电路中串扰噪声问题，首先分析了线间距、线并行长度、介质厚度等常用参数对串扰噪声的影响。根据实际走线情况，确定了满足设计要求的参数约束条件。并通过实际板卡的布线后仿真，验证约束条件的有效性。其次，分析了引入不同端接、孔间距的隔离带对串扰抑制效果的影响。结果表明：适当的端接匹配能够有效地抑制隔离带引起的谐振现象；合理地调整隔离带的孔间距可将谐振点控制在工作范围之外。为实际板卡的合理设计，提供了重要的参考数据。3.针对高速电路的时序问题，借助IBIS模型在Hyperlynx中建立仿真平台，修正器件数据手册提供的建立时间和保持时间，确定器件数据和时钟信号的输出延时。并根据DSP和SDRAM间的时序要求进行分析，确定满足电路要求的PCB布局布线的约束条件，对实际的电路设计具有重要的指导意义。4.针对高速电路的电源完整性问题，提出一种增加去耦支路损耗抑制PDN并联谐振的方法。通过在去耦支路引入一个串联电阻，使PDN的损耗增加，从而抑制PDN并联谐振。文中给出了理论模型，借助Hyperlynx PI仿真软件在DM642板卡上进行仿真实验。结果表明，在去耦支路引入一个0.45电阻，将PDN并联谐振处的品质因数Q从282抑制到13。同时，分析了引入电阻对去耦效果的影响。当引入电阻小于0.45时，可通过加倍去耦电容并联个数来补偿引入电阻对去耦的影响。