1. Обработка аналоговых сигналов
Возможно, самым простым примером обработки аналогового сигнала является известная RC-схема, показанная на рисунке 1.
Эта схема служит низкочастотным фильтром. Она удаляет или фильтрует частотные составляющие выше граничной частоты схемы и пропускает составляющие с более низкими частотами с небольшим затуханием. В данном случае цель обработки сигнала — устранение высокочастотного шума и извлечение нужной части сигнала.

Обратите внимание, что вход и выход являются аналоговыми. Это значительное преимущество, поскольку сигналы, интересующиеся в науке и инженерии, по своей природе аналоговые. Поэтому для обработки аналоговых сигналов вход и выход модуля обработки сигналов не требуют интерфейсных схем (АЦП и ДАЦ).
Недостаток аналоговой обработки сигналов заключается в изменчивости параметров электронных компонентов. Аналоговые схемы зависят от точности активных и пассивных элементов (резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности и усилителей). Например, частота среза (fC) приведённого выше нижешагового фильтра задаётся следующим выражением:
Как видно, характеристика фильтра зависит от значений компонентов. Поскольку электронные компоненты не могут быть изготовлены с идеальной точностью, точность аналоговых схем ограничена. Из-за допусков на компоненты производительность не является 100% воспроизводимой, и мы ожидаем, что параметры различных схем могут немного различаться от платы к плате. Другая недостаток — низкая гибкость аналоговых схем. Например, чтобы изменить частотную характеристику вышеупомянутого фильтра, необходимо корректировать значения компонентов (что требует изменения аппаратного обеспечения). В отличие от этого, цифровая обработка сигналов более гибка. С помощью DSP можно легко преобразовать низкочастотный фильтр в высокочастотный, просто изменив несколько программируемых коэффициентов. Кроме того, аналоговые схемы не подходят для реализации математических функций (умножение, деление и т.д.). Это контрастирует с цифровой областью, где более сложные математические операции легко реализуются.
3 Цифровая обработка сигналов может решить множество проблем. Цифровые схемы не подвержены указанным ограничениям. Например, хотя изменение значений компонентов и паразитных параметров может незначительно изменить задержку инвертора CMOS, общая функциональность элемента останется неизменной. Таким образом, в отличие от аналоговых схем, цифровые схемы менее уязвимы к изменениям компонентов и паразитным эффектам. Кроме того, цифровые схемы более гибкие и лучше подходят для реализации математических функций.

Остается вопрос: какие базовые компоненты нам необходимы для обработки сигналов в цифровой области?

Как показано на рисунке 2, необходимо установить аналого-цифровые (А/Ц) и цифро-аналоговые (Ц/А) преобразователи на входах и выходах модуля обработки сигналов, чтобы соединить нашу цифровую схему с аналоговыми сигналами реального мира.