En el procesamiento de señales, la linealidad es una característica de un sistema, no una señal. Un sistema se define como algo que toma una señal de entrada y produce una señal de salida. Si un sistema es lineal, la relación entrada-salida es la siguiente:
[matemática] X_1 [/ matemática] → [matemática] S [/ matemática] → [matemática] Y_1 [/ matemática]
[matemática] X_2 [/ matemática] → [matemática] S [/ matemática] → [matemática] Y_2 [/ matemática]
[matemática] aX_1 + bX_2 [/ matemática] → [matemática] S [/ matemática] → [matemática] aY_1 + bY_2 [/ matemática]
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Esto significa que si tiene un sistema [matemático] S [/ matemático] que toma algunas señales de entrada [matemático] X_1 [/ matemático] y [matemático] X_2 [/ matemático] y genera las señales de salida [matemático] Y_1 [/ matemático ] y [math] Y_2 [/ math], entonces la salida de una combinación lineal de entradas es simplemente la misma combinación lineal de las salidas respectivas.