Signalverarbeitung ist die Analyse, Interpretation und Manipulation von Signalen. Zu den Signalen von Interesse gehören Ton, Bilder, biologische Signale wie EKG, Radarsignale und viele andere.
Die Verarbeitung solcher Signale umfasst die Speicherung und Rekonstruktion, die Trennung von Information und Rauschen (z.B. Identifizierung von Flugzeugen durch Radar), die Kompression (z.B. Bildkompression) und die Extraktion von Merkmalen (z.B. Umwandlung von Text in Sprache).
Bei analogen Signalen kann die Signalverarbeitung die Verstärkung und Filterung von Audiosignalen für Audiogeräte oder die Modulation und Demodulation von Signalen für die Telekommunikation umfassen. Bei digitalen Signalen kann die Signalverarbeitung die Komprimierung, Fehlerprüfung und Fehlererkennung von digitalen Signalen umfassen.
Bei der Verarbeitung von Signalen wird Statistik verwendet, da es wichtig ist, die Verteilung der Daten zu kennen und die Daten durch numerische Formeln darzustellen. Mit anderen Worten, um die Signalverarbeitung zu studieren, ist es erforderlich, die Statistik zu studieren (wie die Fehlertheorie, das arithmetische Mittel, die Wahrscheinlichkeit, eine stochastische Variable, die Genauigkeit und die Detailzeichnung usw.).
In den meisten Fällen sind die Signale regelmäßig, da sie von elektrischen Instrumenten wie Telemetern oder Kommunikationsgeräten usw. erfasst werden. Es gibt aber auch viele zufällig auftretende unregelmäßige Signale, die es schwierig machen, Formeln zu finden, die genau passen. Hier bedeutet die Unregelmässigkeit, dass es schwierig ist, das Ergebnis vorherzusagen, das noch nicht eingetreten ist. Wenn irreguläre Signale erfasst werden, ist ein Photon notwendig, also wird es gemessen und berechnet.