通信电路课设Ⅱ开题报告
——基于 FM 模块的数字调谐收音机设计
一、 设计目的
（1） 掌握数字调谐收音机的组成原理与设计方法。
（2） 掌握 FM 模块（KT0913）的性能与使用方法。
（3） 设计一个用单片机控制并显示调谐频率的简易数字调谐收音机，自
己实际控制电路及软件的设计与调试，写出实验报告。
二、 设计任务与要求
（1） FM 接受频率范围：88~108MHz。
（2） 设计硬件控制电路和单片机控制程序，完成对 FM 收音机模块的控
制。
（3） 具有点头自动搜索功能，能够控制电台搜索方向，搜索到电台信号
后即可收听电台播音。
（4） 具有电台频率显示和电台存储功能，至少可存储 5 个电台。
（5） 给出详细的电路原理图，程序流程图和主要代码。
三、 调频收音机原理与 FM 模块介绍
（1） 调频收音机系统框图及原理说明
图 2.2.1.1 调频接收系统框图（超外差式）
如上图所示，调频广播系统中广泛采用超外差式接收和解调电路，下面简述
其各个部分原理：
接收天线接收自由空间的电磁波，并将其转换为高频信号。
调谐回路一般包括电台选择电路，实现电台选择和阻抗匹配的作用。调谐回
路后一般还有高频放大电路，将接收天线得到的微弱信号放大，并送入混频电路。
本机振荡电路：通常为 LC 正弦波发生电路，给混频器送出一个等幅的高频
振荡信号进行差频，本机振荡的频率一般比从天线回路中选出的高频信号高出或
低出一个中频值。
混频电路：之所以采用所谓超外差调频接收，就是因为传统高放式收音机虽
然比直接检波式收音机灵敏度高、功率大，但是选择性还较差，调谐也比较复杂。
把从天线接收到的高频信号放大几百甚至几万倍，一般要有几级的高频放大，每
一级电路都有一个谐振回路，当被接收的频率改变时，谐振电路都要重新调整，
而且每次调整后的选择性和通带很难保证完全一样，为了克服这些缺点，现在的
收音机几乎都采用超外差式电路；超外差接收，即将本机振荡电路送出的高频信
号和由高频放大器送来的已调高频信号进行差频，产生一已调中频信号，但信号
的调制规律保持不变。混频的目的是将不同电台的已调高频信号的载频差拍至一
个固定的中频频率，但仍保持信号的调制特征。由于中频固定，且频率比高频已
调信号低，中放的增益可以做得较大，工作也比较稳定，通频带特性也可做得比
较理想，这样可以使检波器获得足够大的信号，从而使整机输出音质较好的音频
信号。
频率检波（鉴频）：如 2.1.2 所述，即对中放输出信号进行解调。
音频放大电路：电压放大和功率放大电路。放大解调信号并驱动扬声器。
AGC(自动增益控制)：自动控制中放，高放的增益，使其随接收电台信号的
增强而减小，随接收电台信号的减弱而增强。
另外，为了消除空中电磁噪声的干扰，在鉴频之前，一般采用限幅器对噪声
信号进行抑制，之后再送入检波器节解调需要的音频信号。对于解调出的低频信
号一般经过预加重，要接入去加重网络电路，还原才能得到调制信号。
（2） 基于 KT0913 的 FM 模块简介
KT0913 为最新的高集成度数字 AM\FM 接收芯片，它不仅具有前面介绍两
种芯片的高集成度，内部集成解调，立体声解码，AD\DA 转换，数字信号处理，
系统 PLL 频率合成等功能，而且具有更好的接受性能和指标，能实现多种控制，
下面简单介绍该芯片。
1）KT0913 芯片介绍和特性
KT0913 为一款集成数字 AM\FM 收音芯片，提供全频段 AM\FM 接收，工作电流
小，需极少的外围器件即可组成数字收音机，芯片自身支持直接频率和音量调节，
无需其他电路。支持 32.768KHz—26MHz 参考频率，另外可利用 MCU 提高参考频
率。提供接收高品质收音效果。可应用与固定或便携收音机，校园收音，汽车音
响，玩具，礼物等。
特性：
a. 全频带频率接受范围：AM:500k-1710K;FM:32M-110M
b. 高灵敏度：AM：16uVEMF FM:1.6uVEMF
c. 高保真：SNR：（FM/AM）:60dB/55dB
d. 低工作电流：22mA 待机电流<15uA
e. 自动天线调整，可调 AM 频道过滤；AFC;AGC；快速调谐，搜台；集成立体声
耳机驱动
f. 支持传统按键和按钮调整频率和音量
g. 待机模式存储电台和音量
h. SSOP16L 封装
2）KT0913 控制功能简述
AM\FM 全频段接收；软件和硬件待机操作；软件和硬件静音操作；立体声和
单声道自动调整；低音加强功能；AM 接收带宽调整；调台，搜台，自定义用户
频段；按键和旋钮模式调整音量和电台；IIC 总线控制。
内部集成寄存器可读写内容丰富，可控量多：包括 AM\FM 选择，校园频段选
择，晶振标志位，搜索或调台完成标志位，立体声标志位，接收信号强度，SNR，
软件静音门限及标志位等。
3）KT0913 数控收音机的设计
KT0913 内部集成功能强大，在实际组成调频收音机时外围只需设计简单的天
线电路，电源转换，滤波电路即可构成完整的收音机，配合单片机控制系统的设
计，可组成完全符合设计要求的系统。具体的设计将在第四部分中详细讨论。
