Chương trình điều chế nhị phân được dùng để biểu diễn kỹ thuật số 1 và 0. Ngoài các chương trình nhị phân, một số dạng sóng có thể được sử dụng để nâng cao hiệu quả của các chương trình điều chế. Những chương trình đó được gọi là chương trình điều chế M-phân, trong đó M = 2n là số dạng sóng được sử dụng bởi điều chế chương trình và n là số bit được đại diện bởi mỗi dạng sóng.
Nhị phân và chương trình điều chế M-phân có lợi thế khác nhau cho WSNs. M-phân có thể gửi nhiều bit, làm giảm thời gian cần để truyền tải một tập hợp các bit. Theo đó, máy phát có thể được lưu giữ trong một thời gian ngắn hơn, có thể làm giảm năng lượng. Mặt khác, chương trình điều chế M-phân yêu cầu phức tạp cao hơn cho mạch thu phát để xử lý các dạng sóng truyền và nhận. Hơn nữa, so với nhị phân, có hai dạng sóng khác nhau được sử dụng để đại diện cho 1 và 0. Vì số lượng tăng lên dạng sóng, nó trở nên khó khăn hơn để phân biệt với bất kỳ dạng sóng nhận được từ dạng sóng khác, làm tăng giải mã lỗi. Để chống lại các lỗi giải mã tăng, M- phân chương trình điều chế yêu cầu truyền tải điện cao hơn so với các chương trình nhị phân.
(2.9) Pmod-B là tiêu thụ điện năng cho các mạch điều chế nhị phân, PFS-B là điện năng tiêu thụ tại các bộ tổng hợp tần số. Các Ton và Tst là truyền về thời gian và mạch thu phát độ trễ khởi động. Trong khi truyền tải về thời gian, Ton phụ thuộc vào số bit được gửi đi, Tst là cố định.
Đối với một chương trình điều chế M-phân, thời gian ngắn hơn so với điều chế nhị phân nhưng truyền tải điện năng lại ở mức cao hơn. Theo đó, mức tiêu thụ năng lượng cho các đề án điều chế M-phân là:
(2.10) Các tỷ lệ tiêu thụ ở các mạch điều chế và tổng hợp các tần số được biểu diễn như sau:
(2.11)
Sau đó, M-phân điều chế năng lượng nhiều hơn có nghĩa là, hiệu quả EM <E2 nếu bất đẳng thức sau đúng:
(2.12)
M phân điều chế được nhiều năng lượng hiệu quả hơn. Tuy nhiên, theo điều kiện khởi động chi phối, Tst Ton có sự ảnh hưởng của suy giảm về thời gian. Hiệu quả các chương trình điều chế M-ary một phần phụ thuộc vào các thông số mạch.