Как показывает опыт, оптимальные характеристики цифровых систем и устройств, ориентированных на обработку сигналов, определяются двумя главными факторами: качеством используемых в задачах обработки вычислительных методов и алгоритмов и качеством их отображения на архитектуру соответствующих аппаратно-программных средств.
Среди ряда вычислительных методов важное место занимают методы обработки на основе дискретных преобразований Фурье. Универсальность этих методов объясняется тем, что в них используются такие свойства преобразований, как ортогональность и полнота системы базисных функций, линейность и обратимость, существование равенства Парсеваля, инвариантность спектров к сдвигам, а рациональность этих методов - возможностью реализации на основе алгоритмов быстрого преобразования Фурье.
Эти свойства позволяют создавать высокоэффективные по быстродействию, универсальные по применению и оптимальные в информационном смысле алгоритмы обработки и соответствующие им аппаратные и программные средства.
Преобразование Фурье, например, играет важную роль при статистическом анализе случайных сигналов, распознавании образов, в обработке изображений, исследовании физики плазмы и полупроводниковых материалов, микроволновой акустике, сейсмологии, океанологии, радиолокации и медицинских исследованиях.
В химии преобразование Фурье используется в спектрометрическом анализе. В области биологии, например, с помощью дифракции рентгеновских лучей и анализа Фурье была открыта форма двойной спирали ДНК.