Такие сигналыотличаются еще большей сложностью спектрального состава. В их спектре присутствуют не только боковые частоты с гармониками частот модулирующего сигнала, но и боковые комбинационные частоты типа wo±W1±W2±...Wi, со всеми возможными комбинациями частот модулирующего сигнала Wi. При непрерывном спектре модулирующего сигнала спектры ФМ сигналов также становятся непрерывными. Общее выражение для многотонального ФМ сигнала можно представить в следующем виде:
Ux(t) = U0 cos [w0t + mk cos (Wkt + Фk) +j0 ], (11)
где: mk – частичные парциальные индексы модуляци.