非线性调制系统的定义
通信术语中的“非线性”，即非线性调制，是模拟调制系统中的非线性调制。
非线性调制又称为角度调制，是指调制信号控制高频载波的频率或相位，而载波的幅度保持不变。角度调制后信号的频谱不再保持调制信号的频谱结构，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，而且调制后信号的带宽一般要比调制信号的带宽大很多。
从传输频带的利用率来讲，非线性调制是不经济的，但它具有较好的抗噪声性能，在不增加信号发送功率的前提下，可以用增加带宽的方法来换取输出信噪比的提高，且传输带宽越宽，抗噪声性能就越好。
非线性调制分为频率调制（FM）和相位调制（PM），它们之间可相互转换。
角度调制的基本概念
任一未调制的正弦载波可表示为：
式中，A为载波的振幅， 称为载波信号的瞬时相位； 称为载波信号的角频率； 为初相。
调制后正弦载波可表示为：
式中， 称为信号的瞬时相位， 称为瞬时相位偏移； 称为信号的瞬间角频率， 称为瞬间角频率偏移。[1]
调相波PM的一般表达式
相位调制（PM）
载波的振幅不变，调制信号m(t)控制载波的瞬间相位偏移 ，使 按m(t)的规律变化，则称之为相位调制（PM）。
令 = ，其中 为调相器灵敏度，其含义是单位调制信号幅度引起PM信号的相位偏移量，单位是弧度/伏。
调相波FM的一般表达式
频率调制（FM）
载波的振幅不变，调制信号m(t)控制载波的瞬时角频率偏移，使载波的瞬时角频率偏移按m(t)的规律变化，则称之为频率调制（FM）。
PM与FM之间的关系
尽管PM和FM时角调制的两种不同形式，但他们并无本质区别。PM和FM只是频率和相位的变化规律不同而已，在PM中，角度随调制信号线性变化，而在FM中，角度随调制信号的积分线性变化。
调频与调相并无本质区别，两者之间可相互转换。[2]