前言
信息科学与技术的快速发展已经极大地影响着社会经济和人们的生活。有关信息的获取、传输、处理和利用的基本理论、相关技术及方法,已成为科技工作者的必备知识。因此,作为讲述信号与系统基本理论和方法的基础性课程“信号与系统”,得到了各相关专业更为广泛的关注。
西北大学是一所历史悠久的综合性大学,我校信息科学与技术学院早在20世纪90年代就将该课程列为平台课,学校又于2001年将“信号与系统”作为重点课程立项建设。基于综合性大学的教学特点及在清华大学出版社已经出版的《信号与系统》教材(潘建寿、高宝建编著)的多年使用的实践积累,我们重又编写了这本新书。本书更加突出了以下特色: 
(1) 主要面向一般性及综合性大学电子信息类专业的“信号与系统”课程的教学而编写。这一类学生群体庞大,生源位次偏低,质量一般; 培养目标、就业层次和电子信息专业性大学相关专业学生具有较大差别; 比较适用的《信号与系统》书籍相对较少。为了满足这类学生的特点,在本书编写过程中,系统阐述理论的同时,注重相关概念、原理以及应用方法的叙述,注重满足案例式教学的需求,注重内容的实用性和可读性,适当降低了理论分析的过程和难度,减少了理论公式的繁杂数学推导,为公式赋予明确的物理含义,增加了MATLAB验证,便于理解和运用,使本书具备良好的针对性和适应性。
(2) 采用统一观点和方法阐述课程内容,从认识和理解的规律编排内容,将数学工具工程化; 将抽象问题形象化; 将复杂问题简单化; 将零散问题系统化,即任何实际信号都可以分解成一系列基本信号的线性组合; 线性非时变系统对任一输入信号的响应都可以看成是系统对基本信号分量分别作用时响应的叠加; 不同的信号分解方法将导致不同的系统分析方法。由此,从时域到虚频域、复频域、z域及小波域,思路连贯,观点统一,有利于学生的理解和掌握,深化对整篇内容的认识。
(3) 注重比较和类比。本书重点叙述了变换域方法和时域方法的比较,变换域方法之间的类比,强调变换域方法的重要性,在描述基本内容的同时,贯穿认识论和方法论的基本思想,提高学生融会贯通、举一反三的能力。 
(4) 注重信号与系统原理在电路分析与设计过程中的应用。重点介绍了波形合成方法、采样定理的实际应用方法以及基于零极点分布的稳定电路、全通网络、最小相移网络、频率补偿网络、低通滤波器等的具体设计方法。重点介绍了如何通过已知电路或系统获取系统函数,进而通过系统函数分析系统性能的方法以及通过系统函数设计一般系统的方法。
(5) 对相关内容进行了比较科学的剪裁和编排。其一,考虑了本书内容的基础性和先进性,特别是考虑到小波方法事实上越来越大众化的应用,引入了时频分析的概念及小波变换,更加突出了不同变换的优缺点及不同的应用领域; 给出了较多的基于MATLAB解决问题的实例,引导学生自学并应用这一具有重要用途的仿真软件; 其二,在对连续时间信号与系统和离散时间信号与系统问题的处理上,保持体系上相对独立,内容上基本并行,重点强调两类信号与系统的相互联系和重要区别,使本书篇幅得以减少,基本内容和重点内容更加突出; 其三,将基本理论的内容和方法的应用分别独立成章,既可保证厚基础的要求,又能照顾实际工程应用的需要,以体现“信号与系统”课程内容的基础性要求和应用性特点; 其四,设置了较多的实际应用案例,以满足案例式教学的需要。
全书共8章,每章均附有大量例题和适量习题。在习题的选取上,有基本内容的习题,用以检验、理解基本概念和熟练分析方法,还有部分与实际应用结合较紧密的习题,以拓展正文内容,适应不同层次的读者需求。本书全部内容适合于48~64学时的教学,可作为电子信息类专业本、专科学生的基本教材或教学参考书,亦可供相关领域的技术工作者参考。
全书由高宝建、彭进业、王琳和潘建寿编著。第3~6章由高宝建编写,第8章由彭进业、潘建寿编写,第1、2、7章和所有MATLAB程序由王琳编写。在本书修订及编写过程中,得益于陕西省“信号处理”教学团队和“信号与系统”精品共享课程项目的大力支持,以及团队其他成员侯榆青教授、赵健教授、王宾和易黄建老师等的讨论及建议; 研究生刘星圆、赵泽、张育铖、薛珈萍等在书稿插图绘制、编辑、校对等方面做了大量的工作。在此一并表示感谢。
清华大学出版社盛东亮老师对本书的出版给予了极大的支持和帮助,他对工作的热情与认真,对事业的执着与追求,既令我们感动也使我敬佩。
由于作者水平有限,本书在内容取材、体系安排、文字表述等方面必有不妥甚至错误之处,敬请读者批评指正。
作者
2020年2月于西北大学