L'elaborazione del segnale digitale (DSP) si riferisce a varie tecniche per migliorare l'accuratezza e l'affidabilità delle comunicazioni digitali. La teoria alla base del DSP è piuttosto complessa. Fondamentalmente, il DSP funziona chiarendo o standardizzando i livelli o gli stati di un segnale digitale. Il circuito ADSP è in grado di distinguere tra segnali prodotti dall'uomo, che sono ordinati, e rumore, che è intrinsecamente caotico.
Tutti i circuiti di comunicazione contengono del rumore, sia che i segnali siano analogici o digitali e indipendentemente dal tipo di informazione trasmessa. Il rumore è l'eterna rovina degli ingegneri delle comunicazioni, che sono sempre alla ricerca di nuovi modi per migliorare il rapporto segnale / rumore nei sistemi di comunicazione. I metodi tradizionali di ottimizzazione del rapporto S / N includono l'aumento della potenza del segnale trasmesso e l'aumento della sensibilità del ricevitore. (Nei sistemi wireless, possono essere d'aiuto anche sistemi di antenna specializzati.) L'elaborazione del segnale digitale migliora notevolmente la sensibilità di un'unità ricevente. L'effetto è più evidente quando il rumore compete con un segnale desiderato. Un buon circuito DSP a volte può sembrare un miracoloso elettronico. Ma ci sono dei limiti a quello che può fare. Se il rumore è così forte che tutte le tracce del segnale vengono cancellate, un circuito DSP non può trovare alcun ordine nel caos e non verrà ricevuto alcun segnale.
Se un segnale in ingresso è analogico, ad esempio una stazione televisiva standard, il segnale viene prima convertito in formato digitale da un convertitore analogico-digitale (ADC). Il segnale digitale risultante ha due o più livelli. Idealmente, questi livelli sono sempre prevedibili, con esatte tensioni o correnti. Tuttavia, poiché il segnale in ingresso contiene rumore, i livelli non sono sempre sui valori standard. Il circuito DSP regola i livelli in modo che siano ai valori corretti. Questo praticamente elimina il rumore. Il segnale digitale viene quindi riconvertito in analogico da un convertitore digitale-analogico (DAC).
Se un segnale ricevuto è digitale, ad esempio i dati del computer, l'ADC e il DAC non sono necessari. Il DSP agisce direttamente sul segnale in ingresso, eliminando le irregolarità causate dal rumore e riducendo così al minimo il numero di errori per unità di tempo.