The present invention provides a method capable of analyzing signals in real time without taking control or the like by simultaneously performing wavelet transform without processing the signals in advance. The present invention provides a pain estimation method and device capable of objectively and accurately estimating the pain of an estimation target and further easily classifying the quality and the amount thereof. The present invention relates to a method for processing a signal of a target for a stimulus, comprising the steps of a) obtaining a signal for the stimulus from the target, and b) subjecting the signal to cross-correlation processing using part or all of the signal There is provided a method including the steps of: c) calculating a feature amount of the signal and a coefficient associated with the stimulus from the processing result obtained in c).本発明は、信号を前もって処理することなく、ウェーブレット変換を同時に行うことで、コントロールなどを取らずに実時間(リアルタイム)で解析することができる手法を提供する。本発明は、推定対象が有する痛みを客観的かつ正確に推定し、さらにその質および量を簡易に分類することができる痛み推定方法および装置を提供する。本発明は、刺激に対する対象の信号の処理方法であって、a)該対象から刺激に対する信号を得るステップと、b)該信号に、該信号の一部または全部を用いて相互相関処理を施すステップと、c)b)で得られた処理結果から該信号の特徴量および該刺激に関連する係数を算出するステップとを含む方法を提供する。