Cet article est consacré aux signaux aléatoires. Il fait suite et fait souvent référence à l'article consacré aux signaux déterministes [E3087]. En première partie nous présentons les signaux stationnaires au sens large et leur filtrage, ainsi que les chaînes de Markov. La seconde partie est une introduction à l'estimation statistique. La dernière partie présente, pour illustrer ce qui précède, quelques problèmes pratiques de traitement : estimation spectrale, traitement d'antenne et éléments de filtrage adaptatif.
Dans ce qui suit de nombreuses propriétés sont énoncées sans donner toujours les hypothèses de leur validité. Indiquons toutefois que, dans la majorité des cas rencontrés en pratique, ces hypothèses sont satisfaites. Les plus curieux pourront se documenter en consultant l'abondante littérature existant dans le domaine.
Le lecteur se reportera à l'article [E3087] Traitement numérique du signal. Signaux déterministe, où il trouvera un tableau des abréviations et notations mathématiques, ainsi qu'un glossaire français-anglais en fin d'article.