Fourier变换已经有很长的历史，在频域观察和研究信号已经成为一种经典的方法，其数学表达简洁，物理意义丰富，得到极其广泛的应用。但是，Fourier变换是一种全局变换，无法表征信号的时频局部性质。为了克服其缺点而发展起来的短时Fourier变换用于分析准平稳信号，是具有单一分辨率的分析方法。
本书突出了两条主线：一是用正交变换的概念贯穿全书，以便读者从正交变换的概念出发，提纲挈领地理解信号分析里所使用的各种变换的数学表达和物理意义；二是从Fourier变换出发，逐步深入地解析现代信号分析所使用的工具及其应用。
本书全面系统地介绍现代信号分析的主要基础理论和方法，是有关学科研究生教学的基础教科书。全书共分12章，包括信号的正交分解理论、Fourier变换理论、正交变换理论和方法、随机信号变换与分析的原理和方法、短时Fourier变换理论、小波变换理论、滤波器组理论和方法、非平稳随机信号的隐Markov模型和非线性时频表示方法等。本书取材广泛，比较充分地反映了现代信号分析的理论、方法和应用。
本书可以作为电子、通信、自动化、计算机、航空航天、物理、生物医学和机械工程等学科的研究生“信号分析”课程的教材，也可以作为有关专业教师、研究生和科技人员的参考用书。
