本书内容包括离散时间系统的时域分析、离散时间系统的变换域分析、离散傅里叶变换、线性系统的状态变量分析、数字滤波器。根据教学要求，此次修订对教材中的部分内容做出调整，修改增补了例习题，结合工程背景增加了新内容。本书可供四年制通信及电子类及其他电气信息专业作为“信号与系统”课程的教材使用，也可供有关科技人员参考。

第七章 离散时间系统的时域分析
§7．1 引 言
§7．2 取样信号与取样定理
§7．3 离散时间系统的描述和模拟
§7．4 离散时间系统的零输入响应
§7．5 离散时间系统的零状态响应及全响应求解
§7．6 离散时间系统与连续时间系统时域分析法的比较
习 题
第八章 离散时间系统的变换域分析
§8．1 引 言
§8．2 Z变换定义及其收敛区
§8．3 Z变换的性质
§8．4 反Z变换
§8．5 Z变换与拉普拉斯变换的关系
§8．6 离散时间系统的Z变换分析法
§8．7 离散时间序列的傅里叶变换
§8．8 离散时间系统的频率响应特性
§8．9 离散时间系统与连续时间系统变换域分析法的比较
习 题 93
第九章 离散傅里叶变换
§9．1 引 言
§9．2 离散傅里叶变换
§9．3 序列的循环移位与循环卷积
§9．4 离散傅里叶变换的性质
§9．5 序列的DFT与其它变换的关系
§9．6 快速傅里叶变换
§9．7 DFT和FFT的应用
§9．8 离散沃尔什变换与离散余弦变换
习 题
第十章 数字滤波器
§10．1 引 言
§10．2 模拟信号的数字化处理系统
§10．3 数字滤波器的结构与分类
§10．4 IIR滤波器设计
§10．5 线性相位FIR滤波器
§10．6 FIR滤波器设计
§10．7 FIR滤波器与IIR滤波器比较
习 题
第十一章 线性系统的状态变量分析
§11．1 引 言
§11．2 系统的状态变量描述法
§11．3 由输入输出方程求状态方程
§11．4 电系统的状态方程的建立
§11．5 连续时间系统状态方程的复频域解法
§11．6 连续时间系统状态方程的时域解法
§11．7 离散时间系统状态方程的解
§11．8 线性系统的可控制性和可观测性
§11．9 状态方程的数值解法
附录：可控制性和可观测性条件的证明
习 题
第十二章 随机变量
§12．1 引 言
§12．2 随机变量的概念
§12．3 概率分布函数和概率密度函数
§12．4 平均值、矩和特征函数
§12．5 高斯型随机变量
§12．6 其他类型概率分布
§12．7 条件概率分布函数和密度函数
§12．8 多个随机变量的联合分布
§12．9 应用举例
习 题
第十三章 随机过程
§13．1 引 言
§13．2 随机过程的概率密度函数
§13．3 平稳随机过程与各态历经随机过程
§13．4 自相关函数
§13．5 互相关函数
§13．6 功率谱密度
§13．7 功率谱密度函数与相关函数的关系
§13．8 常见随机过程
习 题
第十四章 线性系统对随机信号的响应
§14．1 引 言
§14．2 线性系统对随机信号响应的时域分析法
§14．3 线性系统对白噪声输入的响应
§14．4 线性系统对随机信号响应的频域分析法
§14．5 最佳线性系统
习 题
信号与线性系统分析方法综述
参考书目
下册习题答案
索 引

本书是1992年《信号与线性系统》第三版的修订版本。新版本在内容上仍然覆盖了信号与系统课程教学基本要求的所有内容,在体系结构上保留了原书的特色。按照先连续系统后离散系统、先时域分析法后变换域分析法、先输入输出描述后状态空间描述、先确定信号后随机信号的顺序,对信号与系统的分析方法进行了全面的介绍,由浅入深,由简单到复杂,将一些基本概念和基本分析方法逐步引出。同时,根据当前信息和通信技术的发展动态,结合高校教学改革的形势和要求,综合近十年来教学实践中的经验和教学需要,对教材内容进行了修订,以期能够更好地为各个高校信号与系统课程的教学服务。
与上一版相比,本书最大区别在于在第八章z变换之后增加了离散傅里叶变换和数字滤波器两章的内容,在以往的教学体系中这些内容都是出现在专业课《数字信号处理》中的。增加这两章的原因是多方面的。首先,这些内容已经与前面两章的内容构成了一个完整的体系,引入这些内容使离散时间信号与系统分析的内容更加完善。其次,这也是工程应用的需要。离散傅里叶变换作为一个重要的数学工具,在通信、自动控制和信息处理等各个领域都有广泛的应用,原书仅在第八章中用一个小节介绍这些方面的内容显然不能满足读者的需要,所以在本版中对离散傅里叶变换作了较详细的介绍,包括其性质、应用、快速算法以及由此引出的循环卷积运算等内容,以满足读者对这些方面的要求。同时,随着计算机技术和超大规模集成电路技术的发展,在很多场合连续信号处理的工作是由离散时间系统进行的,数字滤波器在工程中的应用越来越多,这就要求从事这方面工作的技术人员能够深入了解数字滤波器的工作原理,能够根据实际工作的要求设计出数字滤波器。所以在第十章中,我们重点介绍了数字滤波器处理连续信号的工作原理以及FIR、IIR滤波器的设计方法。在对IIR滤波器设计方法的介绍中,避开复杂的模拟滤波器的设计方法,重点讨论了如何以已知的模拟滤波器的系统函数为原型设计出数字滤波器,而对于如何求出原型模拟滤波器未作详细介绍,只是以例题的方式给出了一个比较容易计算和理解的巴特沃思滤波器设计的例子。在很多工程应用中,利用巴特沃思滤波器设计出的数字滤波器基本上能够满足需要。而对于FIR滤波器,由于它容易实现线性相位、设计方法简单、系统稳定性容易得到保证等种种优点,是第十章介绍的重点。通过第十章的学习,读者基本上可以设计出满足工程应用需要的数字滤波器。
增加离散傅里叶变换和数学滤波器这两章的另外一个重要的原因就是教学的需要。近年来随着教学改革的深化以及人才培养的需要，在很多高校中信号与系统从原来仅对通信和信息类专业本科生开设的课程，变成了通信、信息、自动控制、电气工程、计算机技术、生物医学工程等诸多学科本科生的必修课程，有些高校中还为非电类专业开设了本课程，这些专业的读者对原本在数字信号处理中这两方面的内容也有迫切的需要，但常常由于总课时的限制又无法开设数字信号处理课程。在这种情况下，这两章的内容可以作为对这方面知识的一个补充。同时，考虑到有很多专业(特别是通信和信息专业)在后续的专业课中开设有数字信号处理课程，所以虽然根据内容的连续性将这两章排在了第八章之后，但是与后面第十一章以后的内容并没有联系，完全可以跳过以避免不同课程之间教学内容的重复。所以教师可以根据总的教学计划以及课时的具体情况决定是否在教学中采用这两章的内容。
本书中其他各章的内容中基本保持了大多数原有内容，包括例题、图表和习题，但也根据需要进行了一定的修改。为了使教师更快熟悉本书的内容，这里将一些改动之处以及改动时考虑归纳如下。
在第一章的信号概念中，加入了信号的运算内容，包括算术运算、时延、尺度变换、反褶等，为后面章节里有关内容(如卷积计算、傅里叶变换性质等)的讨论打下基础。在时域分析中，则删除了一些较陈旧的内容，如杜梅尔积分等。同时考虑到原来的数值积分与后面的离散卷积重复，故也一并删去。对连续信号频域分析的内容进行了调整，调整后的第三章主要讨论一般信号的谱分析，而系统的频域分析法以及谱分析的应用(例如调制解调)等集中在第四章中讨论，这样一来使体系更为简明，也更便于教学;同时加强了周期性信号的谱密度函数分析，从而使频域求解方法统一在谱密度函数的基础上，加深了对FS与FT之间关系的理解。在第六章中，将系统的奈奎斯特判据和根轨迹合并为反馈系统稳定性判据，强调了两种方法的共同应用背景，体系更为合理，同时也使得读者对控制理论有了初步的了解，便于理解和掌握。
在第七章和第八章对离散时间系统时域和频域分析法的介绍中，加强了与连续时间系统分析方法的比较，同时在其中也增加了一些经典的非电离散时间系统的例子，加深读者对离散时间系统的理解，使知识融会贯通。在第八章中还对利用留数法计算反z变换的算法进行了深入介绍，不仅讨论了它在单边反变换中的应用，而且也讨论了它在双边反变换中的应用。原来在第八章中的数字滤波器和离散傅里叶变换两个小节现各自分别扩展为第九章和第十章，内容更加完整。
在第十一章状态变量分析法中，对状态方程建立过程的侧重点放到了”由输入输出方程求状态方程“上，相应的内容也提到”电系统状态方程的建立“之前。这首先是因为由输入输出方程建立状态方程的过程比较规则和简单，读者容易掌握，通过它可以加快对状态方程和输出方程的理解，也便于引出状态方程的矩阵形式以及介绍状态方程的多样性。另外一个原因是考虑到有些非电专业的读者对电系统分析不是很熟悉，这时可以通过这一节学习状态变量的建立过程，不会被复杂的电网络分析难倒，对于这些读者来说完全可以跳过"电系统状态方程的建立"这一节。此外，鉴于计算机数值分析方法在科研和工程中的广泛应用，在这一章中还加强了对系统的数值分析方法的介绍，在原来欧拉方法的基础上并进一步介绍了龙格-库塔方法，并将这种数值分析方法从线性系统分析推广到了非线性系统分析，并通过两个著名的非线性系统的例子向读者揭示了混沌等非线性系统的一些重要的特性。介绍这些内容的目的并不是向读者系统介绍非线性系统的分析方法，而是想通过它向读者打开探索非线性系统的大门。
对于教材中最后三章有关随机信号的内容，基本保持了原来的结构和体系。对其中一些统计量(例如均值、自相关函数等)的物理意义也进行了深入讨论。同时在最后一章对最佳滤波器的设计方法进行了更为详细的介绍，并通过实例分析了匹配滤波器的工作原理和效果，以利于读者进一步学习和掌握在通信、雷达声纳等应用场合的信号处理的原理。在这三章内容中，第十三章为随机信号的分析，第十四章则为系统对随机信号响应的分析方法。而第十二章"随机变量"中的内容似乎与本书的主题"信号与线性系统分析"有些不符。在这次修订过程中，考虑到有些读者可能缺乏这些方面的基础知识，且原书这章有着鲜明的不同于其他数学类教材的特色，就是结合工程实例对概率论进行介绍，对于从事电子技术和通信方面工作的读者仍具有一定的参考价值，所以在新版中依然保留了第十二章。如果读者在先修课程中已经学过这些方面的知识，也可以跳过这章。
为配合双语教学的进行，本版改变了以前各版本中只在索引中给出有关者词和术语的英文形式的方式，在正文第一次出现有关名词和术语时就给出其英文词汇以及缩写，使读者在阅读时能够直接接触和熟悉相应的英文词汇，为今后阅读相关的英文文献打下基础。在索引中，有关名词的排列也由原来按笔划顺序排列改为按汉字的拼音字母顺序排列，以方便读者查找。