В учебнике помещены сведения по цифровой обработке сигналов (ЦОС) и изложены основные разделы рассматриваемой технической дисциплины, касающиеся построения моделей и оценивания параметров сигналов, предварительной обработки сигналов, спектрально-корреляционного анализа и цифровой фильтрации сигналов. Приведены сведения по формированию локальных и сплайновых моделей сигналов. Реализованы приложения с примерами задач для предметных областей геофизики и экспериментальной механики, решения которых основаны на материалах учебника. Предназначен для студентов-бакалавров и магистрантов, обучающихся по направлениям и специальностям 01.05.01. "Прикладная математика и информатика", 23.04.01 "Прикладная математика", студентов, специализирующихся по геофизике и экспериментальной механике, а также может быть использован студентами, которые заняты подготовкой в области задач обработки результатов физических экспериментов и проектирования информационно-управляющих систем. Материалы учебника ориентированы на углублённое изучение дисциплины "Цифровая обработка сигналов" и применение для практических занятий, бакалаврских работ и магистрских диссертаций. Разработаны вопросы и задачи для самопроверки. Предложенный учебник по ЦОС с приложениями будет полезным для специалистов, занимающихся системами обработки экспериментальных данных в широком спектре приложений.