Cyfrowe przetwarzanie sygnału (DSP) odnosi się do manipulacji i analizy sygnałów cyfrowych przy użyciu algorytmów i technik obliczeniowych. Wiąże się to z przekształcaniem sygnałów analogowych w postać cyfrową poprzez procesy próbkowania i kwantyzacji. Po uzyskaniu formatu cyfrowego sygnały można przetwarzać przy użyciu różnych algorytmów w celu wykonywania takich zadań, jak filtrowanie, kompresja, modulacja, demodulacja i analiza. DSP znajduje zastosowanie m.in. w telekomunikacji, systemach przetwarzania audio i wideo, radarach i sonarach, obrazowaniu medycznym i systemach sterowania.
DSP w ogólnym sensie odnosi się do technik i metodologii stosowanych do przetwarzania sygnałów cyfrowych. Sygnały te są reprezentowane jako ciągi liczb, którymi można manipulować za pomocą operacji matematycznych i algorytmów. DSP obejmuje zarówno podstawy teoretyczne, jak i zastosowania praktyczne, polegające na projektowaniu i wdrażaniu algorytmów w systemach programowych lub sprzętowych w celu osiągnięcia określonych celów przetwarzania sygnału. Umożliwia ekstrakcję informacji z sygnałów cyfrowych, poprawia jakość sygnału i ułatwia przetwarzanie w czasie rzeczywistym w różnych zastosowaniach technologicznych.
System przetwarzania sygnałów cyfrowych oznacza kompletną konfigurację lub strukturę zaprojektowaną do przetwarzania sygnałów cyfrowych. Obejmuje takie komponenty, jak przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC) do konwersji sygnałów analogowych na postać cyfrową, cyfrowe procesory sygnałowe (DSP) lub wyspecjalizowane procesory do uruchamiania algorytmów przetwarzania sygnału oraz oprogramowanie lub oprogramowanie sprzętowe do kontrolowania przepływu przetwarzania. System może również zawierać urządzenia peryferyjne, takie jak pamięć, interfejsy wejścia/wyjścia i jednostki zarządzania energią. Systemy cyfrowego przetwarzania sygnałów są skonfigurowane tak, aby skutecznie i dokładnie wykonywać określone zadania, wykorzystując możliwości obliczeniowe technologii cyfrowej.
Sygnał cyfrowy to sygnał o czasie dyskretnym, który został przetworzony na postać cyfrową lub przekonwertowany na format cyfrowy odpowiedni do przetwarzania w systemach cyfrowych. Konwersja ta polega na próbkowaniu sygnału w regularnych odstępach czasu i kwantowaniu każdej próbki do skończonego zestawu wartości cyfrowych. Sygnały cyfrowe mogą reprezentować różne rodzaje informacji, takie jak audio, wideo, strumienie danych, odczyty czujników lub sygnały sterujące. Charakteryzują się dyskretnością w czasie i amplitudzie, co pozwala na precyzyjną manipulację i analizę z wykorzystaniem technik DSP. Sygnały cyfrowe są niezbędne w nowoczesnej technologii w zastosowaniach komunikacyjnych, obliczeniowych, pomiarowych i kontrolnych, gdzie istotna jest precyzja, niezawodność i wydajność przetwarzania.