随着计算机技术的飞速发展,原有的I/O互连技术已经远远无法满足目前和未来高性能计算机系统的性能需求。I/O互连技术及体系结构正在发生重大变革,相继涌现了PCI Express、RapidIO、HyperTransport、InfiniBand等一系列新兴高性能I/O互连技术。其中PCI Express普遍被认为是下一代I/O总线的标准,至今最新的PCI Express 2.0版本5Gbps的速率是目前速率最快的串行接口总线之一,而随之而来的就是日益严重的信号完整性问题。本文对基于PCI Express2.0的高速数字电路的信号完整性问题进行分析和解决,主要研究成果包括以下几个方面:在对PCI Express协议及体系结构进行全面深入研究的基础上,注重研究PCI Express的电气特性和LVDS收发器的组成和设计。研究高速串行传输中的SI问题,介绍高速串行差分信号,对差分过孔进行了建模分析,对通孔、反钻技术以及地孔对SI的影响进行了讨论。搭建背板传输系统架构,建立全链路模型,讨论高速串行链路中的信号均衡问题。在背板互连系统中对PCIE2.0总线高速串行信号进行中继,以此来增强高速信号远距离传输的信号完整性,并通过对多板系统进行仿真分析,通过对仿真眼图的观察,证明系统加入中继芯片,保证了高速信号的有效传输,是解决背板传输信号完整性问题的一种有效途径。