Основные принципы гармонического анализа в цифровой обработке сигналов заключаются в следующем:

1. Представление любого сигнала произвольной формы в виде набора гармонических сигналов разных частот. 1 То есть сигнал сложной формы во временной области имеет набор комплексных отсчётов в частотной области, которые называются гармониками. 1 Эти отсчёты выражают амплитуду и фазу гармонического воздействия на определённой частоте. 1 Чем больше набор гармоник в частотной области, тем точнее представляется сигнал сложной формы. 1
2. Переход от функции времени к функции частоты. 2 Гармонический анализ периодического сигнала осуществляет это, то есть переводит функцию времени в функцию частоты. 2
3. Использование теоремы Котельникова. 45 Согласно ей, аналоговый процесс с ограниченным спектром может быть точно (без потери информации) преобразован в дискретный и затем точно восстановлен по отсчётам последнего процесса. 4