В монографии обобщаются результаты исследований, проводившихся автором и многими другими отечественными и зарубежными учеными в области разработки методов, алгоритмов и программных средств для цифровой обработки и восстановления сигналов. Излагается новый подход к проблеме моделирования одномерных и многомерных сигналов в виде последовательностей локальных полиномиальных сплайнов и их спектральных характеристик. Показаны примеры эффективного использования предлагаемых методов и средств обработки сигналов в конкретных областях. Приведены примеры создания программ обработки сигналов в среде MATLAB и моделей спецпроцессоров в среде simulink. Некоторые разделы книги могут быть использованы магистрантами и студентами ВУЗов соответствующих специальностей для изучения цифровых методов, алгоритмов и аппаратных средств ЦОС. Книга предназначена для студентов, магистрантов, докторантов и соискателей, а также для инженеров, занимающихся исследованием, разработкой и проектированием аппаратных и программных средств цифровой обработки и восстановления сигналов.