在雷达、软件无线电、数字示波器设计等应用场合，都面临着宽带信号采集和处理的问题，为应对这些问题的出现，数据采集板卡必须满足更加严苛的性能要求。本文设计的高速采集板卡，最高采样频率高达5Gsps，如此高的采样率，必然面临着大量的信号完整性相关问题。本文利用HyperLynx仿真平台对高速采集板卡进行信号完整性设计与仿真，发现电路中的信号完整性问题，并提出了一套比较完善的改进措施，主要包括：设计合适的电路连接方案，规划恰当的PCB层叠结构，制定详细的布局布线约束条件等。其主要内容和成果如下。　　1.研究了高速数字电路信号完整性的相关理论。建立了具有分布参数特性的传输线模型。分别对信号反射和串扰现象进行了分析，并提出了这些问题的解决方法。　　2.简单介绍了高速采集板卡的电路设计。首先介绍了板卡的结构和主要组成部分；其次介绍了 ADC模块的设计，着重描述了采样芯片和 FPGA之间的高速数据传输；最后，介绍了高速缓存模块的设计，描述了DDR3芯片的特点。　　3.利用HyperLynx仿真平台对高速采集板卡的关键部分进行了SI分析与仿真。根据高速采集板卡的实际情况，设置了准确的层叠结构和传输线的特征阻抗，建立了相应的电路仿真模型，并结合高速数字电路信号完整性的相关理论知识，分别对ADC模块电路和 DDR3高速存储电路进行了信号完整性分析与仿真。从中发现了电路中的反射和串扰问题，并根据具体情况采取了端接电阻、加大线间距、调整介质层厚度等措施改善这些问题。　　4.搭建了测试平台，分别对存在信号完整性问题的高速数字电路和改进的电路进行了测试，并验证了信号完整性问题的改善效果。通过对比仿真波形，表明存在信号完整性问题的高速数字电路无法正常工作，而改进后的电路各部分都能正常工作，保证了电路设计的正确性。　　5.利用HyperLynx对高速采集板卡进行信号完整性分析与仿真。首先，导入IBIS(输入/输出器的信息)仿真模型，对个别关键信号进行信号完整性分析与交互式仿真，找到关键信号的串扰、反射等信号完整性问题，并修改相应部分的设计。其次，利用全局快速仿真对高速采集板卡的信号完整性设计进行验证，修改 PCB设计，直至消除所有可能导致信号完整性问题的隐患。　　本文研究高速数字电路信号完整性的相关理论，利用HyperLynx仿真平台对高速数字电路进行信号完整性分析与设计，具有十分重要的理论和实践意义。