Η επεξεργασία αναλογικού σήματος είναι η μαθηματική λειτουργία ή ανάλυση αναλογικών σημάτων μέσω αναλογικών μέσων. Αυτό μπορεί να διεξαχθεί είτε σε διακριτό είτε σε συνεχές χρονικό πλαίσιο και αντιπροσωπεύει τον κύριο τρόπο με τον οποίο εκτελούνται αυτές οι λειτουργίες. Συνήθως αυτή η επεξεργασία περιλαμβάνει κάποια μορφή ελέγχου, φιλτραρίσματος, αποθολώματος ή αποθορυβοποίησης.
Για να είναι το σήμα αναλογικό πρέπει να έχει συνεχή τιμή. Βασικά, το σήμα πρέπει να διαθέτει μια χρονικά μεταβαλλόμενη ροή πληροφοριών. Κάθε διακύμανση στο σήμα έχει σημαντική σημασία, σε αντίθεση με την ψηφιακή, η οποία ασχολείται με την αριθμητική αναπαράσταση. Το πιο κοινό πλαίσιο της αναλογικής είναι στα ηλεκτρονικά, όταν ένα σήμα αποστέλλεται ως φυσική πληροφορία.
Όσον αφορά τον ήχο, η αναλογική επεξεργασία σήματος είναι υπεύθυνη για τις αλλαγές στα μπάσα, τα πρίμα και τα χειριστήρια έντασης. Το βίντεο και η τηλεόραση χρησιμοποιούν τις τεχνικές επεξεργασίας για τον έλεγχο της απόχρωσης της εικόνας. Σε κάθε μία από αυτές τις περιπτώσεις, η τάση και το ρεύμα ελέγχονται από μια σειρά πυκνωτών, αντιστάσεων, επαγωγέων και τρανζίστορ.
Η επεξεργασία αναλογικού σήματος ορίζεται στην έννοια της συνέλιξης. Η συνέλιξη ορίζει τις παραμέτρους στις οποίες ένα σήμα εισόδου συνδυάζεται με τη λειτουργία ενός συστήματος για τον προσδιορισμό του ακριβούς σήματος εξόδου. Με δύο αναλογικές κυματομορφές, η συνέλιξη είναι ο παράγοντας στον οποίο μία από τις κυματομορφές αντιστρέφεται και μετατοπίζεται. Για τον υπολογισμό της συνέλιξης, η πρώτη κυματομορφή αντιστρέφεται και μετατοπίζεται για να γίνει πανομοιότυπη με τη δεύτερη κυματομορφή. Αυτό δημιουργεί το αναλογικό σήμα.
Η έννοια του μετασχηματισμού Fourier είναι επίσης σημαντική για την επεξεργασία αναλογικού σήματος. Καθορίζει την κατάσταση στην οποία η λειτουργία μετατρέπει ένα σύνθετο αναλογικό σήμα σε μια σειρά μεμονωμένων στοιχείων. Αυτό μπορεί να συμβεί σε μια χρονική περίοδο ή συχνότητα. Ένα παράδειγμα μετασχηματισμού Fourier είναι η διάσπαση μιας μουσικής χορδής σε μια σειρά από μεμονωμένες νότες.
Συχνά, διαφορετικοί τύποι σημάτων χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία αναλογικών σημάτων. Αυτά περιλαμβάνουν ημιτονοειδή, παρορμήσεις και βήματα. Τα ημιτονοειδή είναι το βασικό χαρακτηριστικό της επεξεργασίας. Δείχνουν τις αποκλίσεις σε αναλογικές μεταβλητές συχνότητας και χρόνου. Οι παλμοί είναι σήματα που αντιπροσωπεύουν ένα άπειρο μέγεθος και πλάτος. Τα σήματα βήματος είναι άμεσοι παλμοί πληροφοριών. Επιδεικνύουν την ξαφνική απόκριση εισόδου, παρόμοια με τα αποτελέσματα της περιστροφής ενός διακόπτη.
Ορισμένα καθημερινά συστήματα χρησιμοποιούν την έννοια της επεξεργασίας αναλογικού σήματος. Η αλλαγή του καναλιού σε μια αναλογική τηλεόραση απαιτεί το φιλτράρισμα και την επεξεργασία του σήματος με συγκεκριμένο τρόπο. Το ραδιόφωνο AM/FM επεξεργάζεται τα διάφορα αναλογικά σήματα που μεταφέρονται στα ραδιοκύματα και δημιουργεί τις πληροφορίες εξόδου. Οι ηλεκτρικές κιθάρες χρησιμοποιούν επίσης μια αναλογική ιδέα για την παραγωγή μουσικής. Το πηνίο της κιθάρας μετατρέπει τη δόνηση των χορδών σε ηλεκτρικό ρεύμα.