能不能替代，主要还是看你具体做什么，以及最关心的方面是什么（性能、开发效率、可移植性、方便性...），不能一概而论。我们信号处理的大部分计算，Numpy+SciPy+matplotlib 都是能够胜任的，在现成可用的计算包和简便性方面比MatLab还是有差距的，不过Python有庞大的开发者社区，层出不穷的第三方库也还是很有潜力的，不妨多去挖掘挖掘。 更多的讨论，可以参考这两个知乎问题：
Python 会不会替代 MATLAB？ - 知乎 (zhihu.com)
MATLAB在逐渐被Python淘汰吗？ - 知乎 (zhihu.com)