目錄
1.信號增益與衰減——dB的概念
分貝（dB）可以用來比較兩個信號之間或者兩種自然現象之間的幅度或能量的差異。在不同領域dB的定義略有不同，在信號處理領域，dB通常用來表示信號的電壓增益和功率增益。
表示電壓增益的計算公式爲：
表示功率增益的計算公式爲：
舉例：經放大器將信號放大了1000倍，則信號放大了60dB。即增益爲60dB,20lg(1000)=60
常用分貝值：
| 振幅比(A1/A2) | 相對分貝(dB) | 振幅差異 |
| 1/1000 | -60 | A1是A2的千分之一 |
| 1/100 | --40 | A1是A2的百分之一 |
| 1//10 | -20 | A1是A2的十分之一 |
| 1/4 | -12 | A1是A2的四分之一 |
| 1/2 | -6 | A1是A2的二分之一 |
| 1 | 0 | A1與A2相等 |
| 2 | 6 | A1是A2的兩倍 |
| 4 | 12 | A1是A2的四倍 |
| 10 | 20 | A1是A2的十倍 |
| 100 | 40 | A1是A2的一百倍 |
| 1000 | 60 | A1是A2的一千倍 |
表格解釋：如果信號A1的電壓幅度是信號A2的電壓幅度的十分之一，我們可以說信號A1的幅度相對於A2是-20dB。
2.失真與噪聲
放大器失真
如果一個信號經過放大器後包含其他頻率分量的信號，就種特性稱爲該放大器的非線性，由器件的非線性導致的真實信號所包含的信息發生了畸變，這種現象稱爲失真。實際上失真是不可能消除的，只能使用合適的器件將失真降到最小。在一定程度上。每個放大器都是非線性的，然而如果在感興趣的信號頻率範圍內，非線性的功率非常小，則認爲該放大器是線性的。
諧波失真
諧波失真是一種發生在輸入信號頻率諧波上的失真，其頻率爲輸入信號頻率的整數倍。例如，一個1kHz的語音，諧波頻率爲2kHz，3kHz，4kHz，5kHz……。諧波產生的原因是器件的輸入輸出電壓特性是非線性的，即諧波失真是由非線性的傳遞函數產生的，如：
噪聲的定義
一般採集信號都含有噪聲信號分量，大多數情況下。將噪聲認爲是加性的（疊加的）。數字信號處理的主要任務之一就是從採集的信號中將感興趣的信號提取出來。有些情況下，噪聲很容易濾出，但在幹星期的信號與噪聲非常相似的情況下，就不能直接濾除噪聲。通常從一個信號中濾除噪聲要求瞭解一些信號和噪聲的基本特徵，例如頻率範圍，典型的功率電平等。
固有電平噪聲
固有噪聲電平限制了獲取真實信號的能力，如果含有噪聲的信號其功率低於固有噪聲電平的噪聲功率。則很難觀察到該信號。
信噪比的定義
信噪比的計算方法是，取線性信號功率與噪聲信號功率之比的對數，再乘以十，其單位爲分貝（dB)。
公式如下：
SNR=10lg(P信號/P噪聲)
注：dBm單位表示相對於1毫瓦的分貝數。dBm和W之間的關係是10lg(功率值/1mW),例如對於40W的信號，按dBm單位進行折算後的值應爲10lg(40W/1mW)=10lg(4000)=10lg4+10lg(1000)=46dBm。
3.信號與噪聲的關係
處理信號的主要目的是去除噪聲，或者提高信噪比。信號中的失真通常是由非線性引起，並且沒有直接的方法去除它們，解決失真問題的關鍵在於確保使用高質量的電子元器件。在信號處理中，將使用一系列的技術從信號中去除噪聲，包括數字濾波；頻域技術；自適應數字濾波檢測理論和匹配濾波。
參考資料：
《Xilinx FPGA數字信號處理權威指南 從HDL到模型和C的描述》 何賓
《數字信號處理精要》 Richard G. Lyons D. Lee Fugal