多重周波数シフトキーイング

送信機から受信機まで複数の経路が存在する場合（マルチパスと呼ばれる状態）、それらの経路の長さはほぼ完全に同じではないため、伝搬遅延もほぼ一定ではありません。わずかな遅延差、すなわち遅延拡散によって、隣接する変調シンボルが混ざり合い、望ましくないシンボル間干渉が発生します。

遅延拡散は、周波数領域における対応する値であるコヒーレンス帯域幅に反比例します。コヒーレンス帯域幅とは、チャネル利得が比較的一定となる周波数範囲のことです。これは、個々の経路の周波数応答が平坦であっても、遅延の異なる2つ以上の経路を加算するとコムフィルタが形成されるためです。

フェージングとは、時間経過に伴う経路利得の（通常はランダムで望ましくない）変化のことです。最大フェージング率は、電離層における自由電子の生成と再結合の速度や電離層内の荷電粒子雲の速度など、チャネルの物理的特性によって制限されます。チャネル利得がほとんど変化しない最大期間は、コヒーレンス時間です。

フェージングが発生するチャネルでは、信号に意図しないランダムな振幅変調が事実上発生します。意図的なAM変調の帯域幅が変調率とともに増加するのと同様に、フェージングは​​フェージング率とともに増加する周波数範囲にわたって信号を広げます。これがドップラー拡散であり、コヒーレンス時間の周波数領域における対応物です。コヒーレンス時間が短いほどドップラー拡散は大きくなり、その逆もまた然りです。

適切なパラメータ選択を行えば、MFSKは特に前方誤り訂正を併用することで、大きなドップラー拡散や遅延拡散にも耐えることができます。（大量のドップラー拡散や遅延拡散を軽減することは非常に困難ですが、それでも可能です。）ドップラー拡散が少なく遅延拡散が大きい場合は、MFSKシンボル周期を比較的長くすることで、各シンボルの開始時にチャネルが速やかに「安定」するように緩和できます。送信電力が同じであれば、長いシンボルは短いシンボルよりも多くのエネルギーを含むため、検出器はより容易に十分な信号対雑音比（SNR）を達成できます。結果として生じるスループットの低下は、各シンボルが複数のデータビットを表すようにトーンセットを大きくすることで部分的に補償できます。シンボル間隔を長くすることで、直交性を維持しながらこれらのトーンを周波数的に密集させることができます。これは、トーンセットのサイズがデータビット数/シンボル数に対して指数関数的に増加するため制限されます。

逆に、ドップラー広がりが大きく、遅延広がりが小さい場合は、シンボル周期を短くすることでコヒーレントなトーン検出が可能になり、直交性を維持するためにトーンの間隔をより広くする必要がある。

最も困難なケースは、遅延とドップラー拡散の両方が大きい場合、つまり、コヒーレンス帯域幅とコヒーレンス時間の両方が小さい場合です。これはHF帯よりもオーロラやEME帯でよく見られますが、発生する可能性があります。コヒーレンス時間が短いと、シンボル時間、より正確には受信機における最大コヒーレント検出間隔が制限されます。シンボルエネルギーが小さすぎて、シンボルごとの検出SNRが十分でない場合、代替策として、コヒーレンス時間よりも長いシンボルを送信し、送信シンボルに整合したフィルタよりもはるかに広いフィルタで検出する方法があります（フィルタは、受信機で想定されるトーンスペクトルに整合させる必要があります）。これにより、ドップラー拡散があってもシンボルエネルギーの大部分を捕捉できますが、必然的に効率は悪くなります。より広いトーン間隔、つまりより広いチャネルも必要です。このような場合、前方誤り訂正が特に有効です。

HF帯では様々な条件が存在するため、実験的なものも含め、多種多様なMFSK方式がHF帯向けに開発されてきた。その一部は以下のとおりである。

• MFSK8
• MFSK16
• オリビア・MFSK
• コクレ
• ピッコロ
• ALE（MIL-STD 188-141）
• ドミノF
• ドミノEX
• 脈打つ
• CIS-36 MFSKまたはCROWD-36
• XPA、XPA2

Piccoloは、外務・英連邦省の外交無線局（DWS）のハロルド・ロビン、ドナルド・ベイリー、デニス・ラルフスによって英国政府の通信用に開発された、オリジナルのMFSKモードです。 1962年に初めて使用され^{[ 3 ]} 、1963年にIEEに発表されました。現在の仕様「Piccolo Mark IV」は、1990年代後半まで、主にポイントツーポイントの軍事無線通信のために、英国政府によって限定的に使用されていました。^{[ 4 ] [ 5 ]}

コクレは、フランス政府が同様の用途のために開発した同様の変調システムである。^{[ 3 ]}

MFSK8とMFSK16は、アマチュア無線HF帯での通信用に、マレー・グリーンマン（ZL1BPU）によって開発されました。Olivia MFSKもアマチュア無線モードの一つです。グリーンマンはまた、MF帯上部およびHF帯下部（1.8～7.3MHz ）でのNVIS無線通信用に、DominoFとDominoEXも開発しました。 

自動リンク確立(ALE) は、米国軍によって開発されたプロトコルで、主に無線機間の自動信号システムとして使用されています。世界中の軍事および政府通信、およびアマチュア無線家によって広く使用されています。^{[ 6 ]}これは、旧バージョンの MIL-STD-188-141A の後継として、MIL-STD-188-141B として標準化されています。^{[ 7 ]}

「CIS-36 MFSK」または「CROWD-36」（ロシア語：Сердолик）は、旧ソ連で軍事通信用に開発されたピッコロに似たシステムの西側での名称である。^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

「XPA」と「XPA2」は、ロシアの情報機関や外務省の局から発信されたとされる多音信号に対するENIGMA-2000 ^{[ 11 ]の呼称である。 [ 12 ] [ 13 ]}最近では、このシステムは「MFSK-20」とも呼ばれている。