当代数字芯片的集成度高、电路布线高密度和数据传输的高速率使得高速数字信号越来越容易受到干扰,数字信号完整性大大降低。机顶盒硬件集成度高,其高清晰度多媒体接口(HDMI)传输高速率数字信号,很容易受到扰动影响。目前硬件工程师大都依靠工作经验设计机顶盒HDMI信号,常因串扰问题而出现HDMI数字信号传输质量不佳,甚至出现不稳定问题。因此,对机顶盒HDMI串扰形成原因进行分析,并对干扰进行有效的抑制设计,对机顶盒HDMI设计与发展有重要技术意义和应用价值。本文基于某公司的一款数字机顶盒开发项目,对机顶盒HDMI信号完整性进行分析与改善设计。本文先对机顶盒HDMI结构和主要信号进行了介绍,分析机顶盒HDMI信号完整性恶化原因,为HDMI建模和仿真提供支持。进而,具体分析了机顶盒HDMI可能受到的干扰源,并对HDMI主要信号进行了建模,包括机顶盒HDMI布局布线、PCB叠层、机顶盒单板内干扰源与HDMI信号传输位置等建模。在对机顶盒HDMI使用中出现问题成因分析的基础上,对HDMI设计进行串扰改善设计。本文使用Hyperlynx建立了机顶盒HDMI最小化差分信号模型,并对HDMI设计参数和串扰进行仿真,总结出设计规律,并用于机顶盒HDMI的PCB的改善设计。最后,对机顶盒HDMI信号改善方案进行了实测,包括电源质量、眼图质量和辐射测试等,结果表明了改善设计对机顶盒HDMI信号完整性的提高是有效的。