Modems verwenden Frequenzumtastung, um digitale Informationen über eine Telefonleitung zu senden. Das sendende Modem moduliert die digitalen Daten in ein Signal, das von der Telefonleitung entschlüsselt werden kann, während das empfangende Modem das Signal demoduliert und wandelt sie in digitale Daten um.
Bei der Frequenzumtastung wird ein separater Ton für separate Bits verwendet. Sobald das Modem eines Terminals das Modem des Computers anwählt, wird das Modem des Terminals zum Ursprungsmodem und sendet einen 1.070-Hertz-Ton für eine 0 und einen 1.270-Hertz-Ton für eine 1. Das Modem des Computers wird als Antwortmodem bezeichnet und sendet eine 2.025-Hertz-Ton für eine 0 und einen 2.225-Hertz-Ton für eine 1. Da die beiden Modems unterschiedliche Töne aussenden, können sie die Leitungen gleichzeitig nutzen, was als Vollduplex-Betrieb bezeichnet wird.
Um Modems schneller zu machen, musste eine Technik verwendet werden, die komplexer ist als die Frequenzumtastung. Die Phasenumtastung war die erste neue Technik, die zusammen mit der Quadraturamplitudenmodulation verwendet wurde. Beide neuen Techniken machen es möglich, dass eine immense Datenmenge in die Bandbreite von 3.000 Hertz passt, die auf einer normalen Telefonleitung verfügbar ist.
