DSP在數字化測量系統中有多種功能獲得廣泛采用，它們可改善有限取樣率引起的頻率響應、相位響應、噪聲性能、帶寬擴展等指標。數字化測量系統（如數字化儀、數字示波器）的DSP配置如圖1所示，DSP對A/D轉換后的模擬信號數據流進行數字處理，最常用的功能有快速傅立葉變換（FFT）、數字調制、
　　
　　波形重建
　　數字示濾器受A/D轉換器取樣率的限制，波形的取樣點是有限的和非連續的，為了便于觀察，必須對變換后的離散樣點作波形重建，亦即在樣點之間添加數據點，使數字化后的波形具有更好的可視性和測量精度。在實時數字示波器中，對被測信號只有單次數據采集，采用軟件波形重建是唯一的選擇。
　　最簡單的波形重建是線性內插濾波器，顯然將兩取樣點作直線連接后的重建波形不夠平滑，在波形突變段的可視性更差。更精確的波形重建采用Sinx函數的內插濾波器，Sin（x）/X內插濾波器可獲得平滑的波形重建和更準確的絕對值，而且不會引入混淆頻率。根據取樣原理，定義取樣頻率fs=2fN，fN是奈奎斯特頻率，亦即fN是數字化后的最高頻率，需要采用磚墻型濾波器抑制fN以上頻率，否則將引入混淆頻率，產生不可接受的測量誤差。例如數字示濾器采用20GS/s的取樣率的，fN等于10GHz。為了保證獲得最高10GHz的帶寬，必須采用10GHz的磚墻型硬件濾波器。如圖2所示，紅線（右）表示10GHz的fN磚墻型濾波器，這種理論濾波器實際上無法用硬件來實現的。傳統上模擬示波器采用高斯型滾降特性，用綠線（左）表示的-3dB帶寬是5GHz，由于滾降曲線的下降段非常緩慢，在-3dB點后面還有超過奈奎斯特頻率的高頻分量，如圖中斜線部分所示。因此，數字示波器不采用高斯響應濾波器而采用最大平滑響應濾波器，用籃線（中）表示的-3dB帶寬達到8GHz。這種高防最大平滑響應濾波器使數字示波器的帶寬接近
　　
　　幅度平滑
　　數字化測量系統由于硬件的不均勻性，導導致頻率特性在通帶內不夠平滑，數字示波器的頻率響應特性曲線在低頻段具有一致的幅度，然后進入高頻的滾降段，如圖2的綠線所示。實際上，頻率響應曲線在中頻段開始變差，在某些頻點上硬體會衰減或建峰信號，特別是接近帶寬限值時出現頻率響應的異常峰值。按照頻率帶寬的定義，只提及-3dB滾降點，故電路設計工程師為了擴展帶寬，在高頻段加入建峰補償。圖3是某種數字示波器的實測頻率響應曲線，紅線（上）表明具有6GHz的實時帶寬，但同時可見在3.5GHz和5.5GHz分別出現+1dB和+2dB的建峰響應。由于示波器供應商不提供頻率響應的不平整度數據，只按-3dB確定實時帶寬，這樣必然引入幅度測量的嚴重誤差。