Цифровая обработка сигналов (ЦОС, digital signal processing) — обработка сигналов, представленных в цифровой форме в виде последовательности отсчётов сигнала с заданным периодом дискретизации.

Сигнал, представленный в виде последовательности значений в моменты времени, отстоящие друг от друга на период дискретизации, но без учета квантования по уровню (т.е. в "аналоговых" физических величинах), называется дискретным сигналом.

Сигнал, представленный с учетом квантования как по времени, так и по уровню (в числах конечной разрядности), называется цифровым сигналом.

При практической реализации алгоритмов ЦОС имеют дело с цифровыми сигналами (дискретными по времени и по уровню), согласно   выбранному формату машинного представления числа применяемого процессора или контроллера. Вопросы влияния погрешности вычисления, шума квантования и периода дискретизации также рассматриваются для этих алгоритмов.

Различают методы обработки сигналов во временной (time domain) и в частотной (frequency domain) области.

Типичными задачами ЦОС являются:

• Фильтрация сигналов — расчёт и реализация БИХ и КИХ фильтров.
• Децимация (прореживание).
• Интерполяция, передискретизация (на основе различных математических методов).
• Спектральная, корреляционная обработка сигналов — это методы на основе преобразования Фурье и его быстрой реализации (БПФ).
• Интегрирование, дифференцирование.
• Системы с обратной связью и цифровые алгоритмы регулирования на основе Теории автоматического управления (ТАУ —  automatic control theory).
• Синтез сигналов различными методами (во временной и частотной области).
• Алгоритмы сжатия и уплотнения сигналов.
• Алгоритмы кодирования-декодирования сигналов. Помехоустойчивое кодирование.
• Алгоритмы нелинейной обработки сигналов, алгоритмы сверхразрешения.
• Алгоритмы математической статистики.

Фундаментальные труды по теории ЦОС и ТАУ:

• Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. Изд. 2-е, испр. — М.: Техносфера, 2007. — 856 с
• Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. — М.: Мир, 1978. — 848 с.
• Смит Стивен. Цифровая обработка сигналов.— М.: Додэка, 2008. — 718 с.
• Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов.— М.: БИНОМ, 2006. — 652 с.
• Айфичер Э., Джервис Б. Цифровая обработка сигналов — практический подход . — М.-СПб-Киев: Вильямс, 2004 г — 989 с.
• Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях. В 2-х тт. — М.: «Мир», 1983.
• Марпл-мл. С. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения — М.: МИР, 1990. — С. 584.
• Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях. В 2-х тт. — М.: «Мир», 1983.
• Бесекерский В.А., Попов Е.П. 4-е изд // Теория систем автоматического управления. — СПб.: Профессия, 2003
• Первозванский А.А. Курс теории автоматического управления. — М.: Наука, 1986.

---

Использование термина

Системы сбора данных, представленные ниже, предоставляют возможность пользовательского низкоуровневого программирования сигнального процессора или контроллера с применением ЦОС. 

АЦП: 16 бит; 16/32 каналов;
±0,2 В…10 В; 2 МГц
ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц
Цифровые входы/выходы:
17/16, ТТЛ 5 В
Интерфейс: USB 2.0 (high-speed), Ethernet (100 Мбит)
Гальваническая развязка.

Модуль АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, USB, Ethernet

E-502

АЦП: 16 бит; 16/32 каналов;
±0,2 В…10 В; 2 МГц
ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц
Цифровые входы/выходы:
18/16 TTL 5 В
Интерфейс: PCI Express

Плата АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, PCI Express

L-502

АЦП: 14 бит; 16/32 каналов;
±0,08 В…5 В; 400 кГц
ЦАП: 14 бит; 2 канала; ±5 В; 8 мкс
Цифровые входы/выходы:
16/16 TTL 5 В
Интерфейс: PCI

Плата АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 14 бит, 400 кГц, PCI

L-780M

АЦП: 12 бит; 16/32 каналов;
±0,6 В…5 В; 3 МГц
ЦАП: 12 бит; 2 канала; ±5 В; 8 мкс
Цифровые входы/выходы:
16/16 TTL 5 В
Интерфейс: PCI

Плата АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 12 бит, 3 МГц, PCI

L-783M

АЦП: 14 бит; 16/32 каналов;
±0,156 В…10 В; 400 кГц
ЦАП: 12 бит; 2 канала; ±5 В; 8 мкс
Цифровые входы/выходы:
16/16 TTL 5 В
Интерфейс: USB 2.0

Модуль АЦП/ЦАП
16/32 каналов, 14 бит, 400 кГц, USB

E14-440

Интерфейсы:
USB 2.0 - 16 Мбайт/с;
Ethernet - 10 Мбайт/с;
Память: 32 MB RAM, 2 GB Flash (опция)
Питание: ~220 В, внешний адаптер
Габариты: 135х61х189 мм

Крейт на 2 модуля

LTR-EU-2

Интерфейсы:
USB 2.0 - 16 Мбайт/с;
Ethernet - 10 Мбайт/с;
Память: 32 MB RAM, 2 GB Flash (опция)
Питание: ~220 В, =12 В, =27 В
Габариты: 236x133x378 мм, переносная конструкция

Крейт на 8 модулей

LTR-EU-8

Интерфейсы:
USB 2.0 - 16 Мбайт/с;
Ethernet - 10 Мбайт/с;
Память: 32 MB RAM, 2 GB Flash (опция)
Питание: ~220 В, =12 В, =27 В
Габариты: 481х136х406 мм, ширина 19", высота 3U

Крейт на 16 модулей

LTR-EU-16

АЦП: 12 бит; 8 каналов;
±0,16 В…5 В; 120 кГц
ЦАП: 8 бит; 1 канал; ±5 В; 10 мс
Цифровые входы/выходы: 8 TTL 5 В
Интерфейс: USB 2.0

Модуль АЦП/ЦАП
8 каналов, 12 бит, 120 кГц, USB

E-154