频率调制

调频（英语：Frequency Modulation，缩写：FM）是一种以载波的瞬时频率变化来表示信息的调制方式。（与此相对应的调幅方式是透过载波幅度的变化来表示信息，而其频率却保持不变。）在模拟应用中，载波的频率跟随输入信号的幅度直接成等比例变化。在数字应用领域，载波的频率则根据数据串行的值作离散跳变，即所谓的频率键控（FSK）。

调频技术通常运用在甚高频段（VHF无线电波段）上的高保真音乐和语音的无线电广播。普通的（模拟）电视的音频信号也是透过调频方式传递。窄带形式的调频广播(N-FM)限于商业上的声音通讯和业余无线电领域，广播中使用的调频技术则一般称为宽带调频（W-FM）。

调频技术还用于大多数的模拟VCR，包括家庭视频系统VHS，用于记录视频信号的亮度（黑和白）信息，不过是在中频段使用。调频是用于录取视频磁带时唯一不造成大的信号走样的调制技术，因为视频信息的所包含的频谱范围很广，从几个赫兹到几十兆赫，同均衡器工作时很难将噪声信息保持在-60分贝以下。调频方式也使磁带处于饱和状态，起到降噪的作用，同时接收端的调频捕获效应基本消除了透印和前回声等现象。如果在信号上加上一个连续的导频音，就像在V2000以及许多Hi-band 格式上作的那样，机械抖动可以得到有效的控制，从而有助于时基校正（英语：timebase correction）。

调频技术还应用在音频的合成上，即所谓的调频合成，在早期的数字合成器上应用很普遍，并成为几代个人电脑声卡的标准特征。

若欲传送信号（即基带）为 ${\displaystyle x_m(t)}$ 为载波的基频， 是载波的幅度，调制器将基带数据信号与载波结合起来得到了传输信号：

公式中，${\displaystyle f(\mathrm{\tau <!--\; \tau \; -->})}$，${\displaystyle f_{\mathrm{\Delta <!--\; \Delta \; -->}}}$，代表在一个方向上相对 的最大频率偏移，在此我们假定 () 的幅值限于 ±1 之间。

虽然信号的大部分能量都包含在 ± _Δ 中，但可以通过傅里叶分析证明要精确表示一个FM信号需要更宽的频率范围。实际FM信号的频率谱具有无限延伸的分量，但它们的幅度会减小，在实际设计问题中也常忽略高阶分量。

数学上，基带调制的信号可以通过用频率 正弦等幅波信号来近似。这种方法也被称为单音调制。这样一个信号的积分是：

在这种情况下，y(t) 的表达式可以简化为：

其中调制正弦曲线的幅度 ${\displaystyle A_m}$() 中出现的最高频率分量，而 ${\displaystyle \mathrm{\Delta <!--\; \Delta \; -->}f}$相对于载波频率的最大偏差。对于正弦波调制，调制指数被视为载波频率的峰值频偏与调制正弦波的频率之比。

若 ${\displaystyle h\ll <!--\; \ll \; -->1}$。在数字调制的情况下，载波 ${\displaystyle f_c}$指出几乎所有（~98%）的调频信号的功率处于带宽 ${\displaystyle B_T}$通过谐振频率略微偏离载波的调谐电路解调FM信号。随着频率的上升和下降，调谐电路会提供幅度变化的响应，将FM转变为AM。AM接收机通过这种方式可以监测到一些FM传输，尽管它不能有效地解调（英语：Detector (radio)）FM广播。