Zrozumienie przetwarzania sygnałów obejmuje zrozumienie podstawowych zasad i etapów manipulowania sygnałami, zwykle w celu wydobycia znaczących informacji lub poprawy jakości sygnału. Proces przetwarzania sygnału rozpoczyna się od pozyskania surowych sygnałów, które mogą pochodzić z różnych źródeł, takich jak czujniki, kanały komunikacyjne czy systemy radarowe. Sygnały te są następnie digitalizowane w celu przetworzenia przy użyciu konwersji analogowo-cyfrowej, co umożliwia manipulowanie nimi i analizę przy użyciu algorytmów i technik matematycznych. Przetwarzanie sygnału obejmuje takie zadania, jak filtrowanie w celu usunięcia szumu lub niepożądanych składników, modulacja i demodulacja dla systemów komunikacyjnych oraz metody transformacji, takie jak analiza Fouriera w celu konwersji sygnałów między domenami sygnału w zakresie czasu i częstotliwości. Ostatecznie przetwarzanie sygnałów ma na celu wyodrębnienie, wzmocnienie lub interpretację informacji zawartych w sygnałach w celu ułatwienia wykonywania zadań, od komunikacji i analizy danych po przetwarzanie obrazu i systemy kontroli.
Przetwarzanie sygnałów obejmuje systematyczne podejście do analizowania i manipulowania sygnałami w celu wydobycia przydatnych informacji lub osiągnięcia pożądanych wyników. Proces rozpoczyna się od pozyskania sygnałów, które mogą być analogowymi lub cyfrowymi reprezentacjami zjawisk fizycznych, takich jak fale dźwiękowe, sygnały elektryczne lub strumienie danych. Po pozyskaniu sygnały poddawane są etapom wstępnego przetwarzania, takim jak filtrowanie w celu usunięcia szumu, wzmacnianie w celu poprawy stosunku sygnału do szumu lub digitalizacja w celu konwersji sygnałów analogowych na formaty cyfrowe odpowiednie do analizy obliczeniowej. Algorytmy przetwarzania następnie manipulują tymi sygnałami za pomocą operacji matematycznych, takich jak splot, korelacja lub analiza widmowa, w zależności od wymagań konkretnego zastosowania. Przetworzone sygnały są następnie interpretowane lub wykorzystywane do zadań takich jak komunikacja, kompresja danych, rozpoznawanie wzorców czy systemy sterowania. Zasada przetwarzania sygnałów koncentruje się zatem wokół transformacji i analizy sygnałów w celu wydobycia znaczących informacji, poprawy jakości sygnału lub osiągnięcia określonych celów w różnych dziedzinach, w tym w telekomunikacji, inżynierii biomedycznej i technologii multimedialnej.