Zusammenfassung von Verfahren und Methoden der Analyse diskreter und kontinuierlicher Signale, die von beliebigen Prozessen oder Systemen erzeugt oder verarbeitet werden. Unter Signalen versteht man dabei Funktionen einer oder mehrerer Variabler (darunter oft der Zeit), mit denen Eigenschaften oder Verhalten eines Systems beschrieben werden können.

Neben der Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik bilden die Methoden der Spektralanalyse die Grundlage der Signalverarbeitung und -bearbeitung. So müssen in der Telekommunikation, Regelungstechnik, Sprach- und Bildverarbeitung Rauschsignale ausübertragenen Signalen herausgefiltert werden, Fehler in der Übertragung korrigiert werden (Codierungstheorie) oder kontinuierliche (analoge) Signale so abgetastet werden, daß eine Rekonstruktion des ursprünglichen Signals immer möglich ist.