本书面向非电子信息类理工科专业的硕士研究生和高年级本科生，系统介绍信号处理与数据分析的基础理论与基本应用，旨在使读者掌握信号处理与数据分析的基本理论与基本方法，并解决各领域科学研究与工程实际中的信号处理相关技术问题。全书共14章，包括信号与系统的基本原理、傅里叶理论和信号与系统的频域分析、信号与系统的复频域分析、信号的采样与插值拟合、离散傅里叶变换与快速傅里叶变换、数字滤波器与数字滤波器设计、数字信号处理中的有限字长效应、数据误差分析与信号预处理、随机信号分析基础、随机信号的相关函数估计与功率谱密度函数估计、随机信号的统计最优滤波技术、自适应滤波技术、高阶与分数低阶统计量信号处理、非平稳信号处理简介。 本书适合用作高等院校非电子信息类理工科专业信号处理类课程的教材或教学参考书，也可以供有关教师和工程技术人员参考。

前言
第1章 信号与系统的基本原理
1.1 概述
1.2 信号与系统的基本概念
1.2.1 信号的基本概念
1.2.2 信号的分类
1.2.3 复指数信号与正弦信号
1.2.4 单位冲激信号与单位阶跃信号
1.2.5 信号的运算
1.2.6 系统的基本概念
1.2.7 系统的分类与特性
1.2.8 系统分析问题
1.3 线性时不变系统的时域分析与卷积
1.3.1 线性时不变系统的基本概念
1.3.2 连续时间LTI系统的时域分析与卷积积分
1.3.3 离散时间LTI系统的时域分析与卷积和
1.4 线性时不变系统的基本性质
1.4.1 LTI系统的记忆性
1.4.2 LTI系统的可逆性
1.4.3 LTI系统的因果性
1.4.4 LTI系统的稳定性
1.5 本章小结
思考题与习题
第2章 傅里叶理论和信号与系统的频域分析
2.1 概述
2.2 连续时间周期信号的傅里叶级数
2.2.1 傅里叶级数的定义
2.2.2 傅里叶级数的性质
2.3 离散时间周期信号的傅里叶级数
2.3.1 离散傅里叶级数的定义
2.3.2 离散傅里叶级数的性质
2.4 连续时间信号的傅里叶变换
2.4.1 从傅里叶级数到傅里叶变换
2.4.2 傅里叶变换的定义
2.4.3 傅里叶变换的性质
2.5 离散时间信号的傅里叶变换
2.5.1 离散时间傅里叶变换
2.5.2 离散时间傅里叶变换的性质
2.5.3 傅里叶理论中的对偶性
2.6 信号与系统的频域分析
2.6.1 信号的频谱表示
2.6.2 LTI系统的频率特性分析
2.6.3 伯德图
2.6.4 系统无失真传输条件与系统物理可实现条件
2.7 分数阶傅里叶变换的基本概念与原理
2.7.1 分数阶傅里叶变换的概念与用途
2.7.2 分数阶傅里叶变换的定义
2.7.3 分数阶傅里叶变换的性质
2.7.4 分数阶傅里叶变换应用举例
2.8 本章小结
思考题与习题
第3章 信号与系统的复频域分析
3.1 概述
3.2 拉普拉斯变换
3.2.1 拉普拉斯变换的定义
3.2.2 拉普拉斯逆变换
3.2.3 拉普拉斯变换的性质
3.3 连续时间信号与系统的复频域分析
3.3.1 微分方程的拉普拉斯变换与系统函数
3.3.2 LTI系统因果性和稳定性分析
3.3.3 单边拉普拉斯变换及其应用
3.4 z变换
3.4.1 z变换的定义与计算
3.4.2 z变换收敛域的性质
3.4.3 逆z变换
3.4.4 z变换的性质
3.5 离散时间信号与系统的复频域分析
3.5.1 差分方程的z变换与系统函数
3.5.2 LTI系统的因果性与稳定性分析
3.5.3 离散时间系统的方框图表示
3.5.4 单边z变换及其应用
3.6 本章小结
思考题与习题
第4章 信号的采样与插值拟合
4.1 概述
4.2 连续时间信号的采样与采样定理
4.2.1 基于单位冲激序列的理想采样
4.2.2 采样定理
4.2.3 连续时间信号的零阶保持采样
4.3 离散时间信号的插值与拟合
4.3.1 离散时间信号的插值
4.3.2 离散时间信号的拟合
4.3.3 插值与拟合的误差分析
4.4 本章小结
思考题与习题
第5章 离散傅里叶变换与快速傅里叶变换
5.1 概述
5.2 离散傅里叶变换
5.2.14 种傅里叶分析方法的简要回顾
5.2.2 从离散傅里叶级数到离散傅里叶变换
5.2.3 离散傅里叶变换的性质
5.3 离散傅里叶变换理论与应用中若干问题
5.3.1 频率混叠问题
5.3.2 频谱泄漏问题
5.3.3 栅栏效应问题
5.3.4 频率分辨率及DFT参数选择问题
5.3.5 信号补零问题
5.3.6 信号的时宽与频宽问题
5.4 二维傅里叶变换简介
5.4.1 常用的二维离散序列
5.4.2 二维离散傅里叶变换
5.4.3 二维离散傅里叶变换应用举例
5.5 快速傅里叶变换
5.5.1 快速傅里叶变换的出现
5.5.2 DFT直接计算的问题及可能的改进途径
5.5.3 时间抽取基2FFT算法
5.5.4 频率抽取基2FFT算法
5.5.5 线性调频z变换
5.6 基于FFT的快速卷积与快速相关
5.6.1 线性卷积的FFT算法
5.6.2 线性相关的FFT算法
5.7 本章小结
思考题与习题
第6章 数字滤波器与数字滤波器设计
6.1 概述
6.1.1 数字滤波器的分类
6.1.2 数字滤波器的设计
6.2 数字滤波器结构的表示方法
6.2.1 差分方程表示法
6.2.2 系统函数表示法
6.2.3 系统方框图与信号流图表示法
6.3 无限冲激响应数字滤波器
6.3.1 直接型结构
6.3.2 级联型结构
6.3.3 并联型结构
6.4 有限冲激响应数字滤波器
6.4.1 横截型结构
6.4.2 级联型结构
6.4.3 频率采样型结构
6.4.4 快速卷积结构
6.4.5 线性相位FIR滤波器结构与最小相位系统
6.5 数字滤波器的格型结构
6.5.1 全零点FIR系统的格型结构
6.5.2 全极点IIR系统的格型结构