Le mot signal fait référence à une série d'observations indexée par une suite ordonnée de valeurs réelles ou entières, le plus souvent le temps. Lorsque l'index est dans (R) on parle de signal à temps continu ou signal analogique. S'il est dans (N) ou (Z) on parle de signal à temps discret ou numérique.
Le traitement numérique du signal, en abrégé TNS, consiste à traiter des signaux à temps discret. L'émergence du TNS est liée, comme pour de nombreux autres domaines, au développement de moyens de calcul puissants qui ont permis d'ouvrir son champ d'applications à des problèmes de plus en plus complexes. Il suffit pour s'en convaincre de regarder les applications « grand public » telles que la « télévision haute définition », la « radio-diffusion numérique », la « téléphonie mobile », les « applications multimédias », etc. Tous ces services utilisent largement le traitement numérique du signal en mettant en œuvre des algorithmes nécessitant parfois des puissances de calcul considérables. Pour se limiter à quelques exemples, on peut citer pêle-mêle :
la suppression du bruit de fond lors d'une transmission téléphonique à partir de l'habitacle d'une voiture ;
le traitement du signal reçu en téléphonie mobile ;
le codage de l'image et de la parole dans un système de visiophonie ;
la reconnaissance et la synthèse de la parole ;
la détection de défauts dans une pièce mécanique et la maintenance préventive ;
la localisation par sonar des bancs de poissons ;
l'évaluation par radar des position et vitesse d'une cible ;
l'inversion de profil sismique pour la recherche pétrolière ;
l'analyse des vibrations d'une plate-forme pétrolière ;
l'analyse des signaux électroencéphalographiques pour l'aide au diagnostic médical ;
la réception d'informations délivrées par le système GPS de navigation par satellites ;
la synthèse électronique de sons musicaux ;
le traitement de signaux acoustiques provenant de plusieurs microphones, etc.
Certains de ces thèmes n'ont pas de solution satisfaisante et font encore l'objet de recherches. Au-delà de la complexité des problèmes qu'il permet d'aborder, le TNS autorise une grande souplesse dans la phase de mise au point . Les tests sont parfaitement reproductibles. On ne...