Die Signalanalyse ermöglicht auf der Basis von Frequenzanalysen die Beschreibung der dynamischen Eigenschaften eines schwingenden Systems aus den Ein- und Ausgangssignalen dieses Systems. Sie ist neben statistischen Verfahren wie Mittelwertbildungen und der Berechnung von Standardabweichungen bei der Auswertung akustischer und schwingungstechnischer Signale von herausragender Bedeutung.
Häufig sind die zu analysierenden Systeme mechanische Strukturen. Dann könnten die Eingangsgröße eine anregende Kraft und die Ausgangsgrößen die resultierenden Oberflächenschnellen („Vibrationen“) an beliebigen Punkten auf der Struktur sein. Über die Signalanalyse lässt sich dann z. B. detailliert beschreiben, mit welchen Schwingschnellen die Struktur auf eine bestimmte Kraftanregung reagiert.
Ein weiteres breites Anwendungsgebiet der Signalanalyse besteht bei elektrischen Systemen, insbesondere bei Vierpolen. In diesem Fall kann die Eingangsgröße ein Strom oder eine Spannung sein. Die Ausgangsgröße ist in der Regel ebenfalls ein Strom oder eine Spannung. Bei großen elektrischen Systemen wie Maschinen oder Transformatoren lassen sich durch eine breitbandige Signalanalyse (siehe Übertragungsfunktion bzw. Frequenzgang) nicht nur elektrische, sondern auch mechanische Informationen (wie z. B. über Deformationen) ableiten.[1][2]