前言

“信号与系统”课程一直是高校电子信息类、自动化类、光电类、计算机类、大气科学等专业的必修基础课。随着信息化、数字化、智能化技术在各专业领域的渗透融合，信号与系统的基础性作用得到了更多认同，同时也获得了跨学科动态发展的新外延。为适应“信号与系统”课程多元化专业方向的教学需求，本书进一步突出核心、精简体系，通过深挖核心理论内涵与外延，增修基础与前沿应用的新场景、新案例，并融入现代化信号处理新手段、新方法，最终形成具有高阶性、创新性及挑战性的面向多学科的信号处理基础教材。

本书系统阐述了信号与信号处理系统分析的核心理论与方法，构建了从经典到现代、从稳态到动态的完整知识体系。全书以时域分析为起点，深入讲解信号的基本运算、线性时不变系统的冲激响应与卷积概念，奠定物理直观基础； 随后进入频域分析核心，详细剖析周期信号的傅里叶级数与非周期信号的傅里叶变换，揭示信号在频率域的构成、带宽本质及采样定理的精髓，是理解通信、滤波等应用的基石； 为进一步分析系统稳定性与响应特性，本书引入复频域分析（s域与z域），通过拉普拉斯变换与z变换，将微分/差分方程转换为代数方程，提供了系统分析、综合与设计的强大工具； 最后，本书专章探讨信号变换域分析新方法，介绍短时傅里叶变换、小波分析等时频分析技术的基本思想，以及稀疏表示基本理论，引导读者迈向现代信号处理的前沿。

本书由杨威主编，梁玲亮、吴中杰、张文鹏和金添参与编写工作： 杨威负责全书统稿，编写第3章和第4章内容； 金添负责全书审定，以及编写部分案例； 梁玲亮负责全书整理，编写第5章内容； 吴中杰负责编写第1章和第2章内容； 张文鹏负责编写第6章内容。同时，非常感谢

李俊、苏晓龙、

韩煦琳、石婧为本书编写付出的辛勤劳动。限于编者水平，书中难免存在错误和不妥之处，敬请读者批评指正。

学习本书需具备一定的高等数学和线性代数基础，但更重要的是保持好奇心和探索精神。信号与系统不仅是一门

多学科专业基础

课程，更是一种观察世界、分析问题、设计解决方案的思维方式。

编者

2026年5月