信號(hào)與系統(tǒng)是高等院校通信和電子類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程主要研究確定信號(hào)與線性時(shí)不變系統(tǒng)的基本概念和分析方法。信號(hào)與系統(tǒng)課程是學(xué)習(xí)通信原理、自動(dòng)控制、數(shù)字信號(hào)處理等專業(yè)課程的基礎(chǔ)，在課程體系中處于連接基礎(chǔ)課與專業(yè)課的橋梁位置。正因如此，信號(hào)與系統(tǒng)課程是很多高校碩士研究生入學(xué)考試的科目之一。

信號(hào)與系統(tǒng)在內(nèi)容上具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性和抽象性，對(duì)問題分析的角度也跨越了時(shí)域、頻域、復(fù)頻域等多個(gè)域，具有多樣性。另外，信號(hào)與系統(tǒng)模型的建立又包含了很多數(shù)學(xué)及物理問題，涉及的知識(shí)面很寬。在具體問題的解決過程中，很多時(shí)候并不采用直接性的方法，通常是通過與基本信號(hào)的關(guān)系來求解，這就存在處理方法和基本信號(hào)的選擇問題。結(jié)合信號(hào)與系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)，對(duì)所涉及的信號(hào)問題和系統(tǒng)問題的理解和分析都需要不斷拓寬思路，靈活采用多種方式來展現(xiàn)信號(hào)與系統(tǒng)的特點(diǎn)。作者近年來一直從事信號(hào)與系統(tǒng)課程的教學(xué)工作，在教學(xué)過程中，深感基礎(chǔ)理論和基本方法對(duì)于掌握本課程的知識(shí)以及后續(xù)其他課程的學(xué)習(xí)，甚至對(duì)于以后參與科研和生產(chǎn)都有重要的影響。

MATLAB是一種可用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)計(jì)算語言。為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平，并在諸多領(lǐng)域的科學(xué)研究和仿真驗(yàn)證中得到了廣泛的應(yīng)用。利用MATLAB對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)所涉及的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行仿真和驗(yàn)證，一方面通過觀察仿真結(jié)果可以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握和理解，另一方面也為更深入地思考信號(hào)與系統(tǒng)的相關(guān)問題奠定基礎(chǔ)。作者在教學(xué)中會(huì)利用MATLAB對(duì)課程中信號(hào)處理和系統(tǒng)分析的重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行演示，并通過仿真結(jié)果的對(duì)比和分析引導(dǎo)學(xué)生更深入地思考相關(guān)的問題，這種做法得到了學(xué)生的認(rèn)可，結(jié)合多年來積累的課堂演示例程，并經(jīng)過系統(tǒng)整理編寫了本書。

目前信號(hào)與系統(tǒng)課程的教材有很多，部分術(shù)語的用法也不完全一致，在本書編寫過程中，主要參考了由Alan V. Oppenheim和Alan S. Willsky編著，并由西安交通大學(xué)劉樹棠教授翻譯的《信號(hào)與系統(tǒng)》（西安交通大學(xué)出版社），以及北京航空航天大學(xué)熊慶旭教授等編著的《信號(hào)與系統(tǒng)》（高等教育出版社）的內(nèi)容。本書的組織架構(gòu)沒有完全按照信號(hào)與系統(tǒng)教材的內(nèi)容和講授順序來組織，而是從信號(hào)處理、線性時(shí)不變系統(tǒng)分析、綜合應(yīng)用幾個(gè)方面來組織的。這主要是考慮到本書不是課堂教學(xué)的同步輔導(dǎo)，只是結(jié)合作者課堂教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，抽取了部分知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行說明和仿真分析，本書中不同章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)會(huì)存在一定的相關(guān)性，對(duì)于相關(guān)性較強(qiáng)的部分就在本書中組織到了一起，并進(jìn)行了適當(dāng)?shù)难由�，以便于讀者對(duì)比分析。

本書的第1章是MATLAB基礎(chǔ)，已經(jīng)具備該基礎(chǔ)的讀者可以略過該內(nèi)容。第2章是信號(hào)的圖形表示，是開展信號(hào)處理和系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)。第3章是信號(hào)變換，具體包括了傅里葉級(jí)數(shù)表示、連續(xù)信號(hào)的傅里葉變換、連續(xù)信號(hào)的拉普拉斯變換，這三部分都屬于信號(hào)處理的范疇，盡管安排在同一章中，但它們位于不同的節(jié)中，內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立；第3章還包括了離散時(shí)間信號(hào)的Z變換。第4章是線性時(shí)不變系統(tǒng)，具體包括離散系統(tǒng)的卷積、連續(xù)系統(tǒng)的卷積和線性時(shí)不變系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，主要體現(xiàn)了系統(tǒng)分析的思路和方法。第5章是信號(hào)采樣與重構(gòu)，主要對(duì)采樣定理進(jìn)行分析和說明。第6章是基于羅蘭C信號(hào)的綜合仿真，結(jié)合羅蘭C的特點(diǎn)，綜合利用所學(xué)的信號(hào)處理與系統(tǒng)分析的知識(shí)開展仿真，增強(qiáng)解決實(shí)際問題的能力。第7章是MATLAB演示軟件，供讀者在學(xué)習(xí)過程中加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)。

本書在利用MATLAB進(jìn)行仿真時(shí)，對(duì)于類似的問題，盡可能采用多種不同的實(shí)現(xiàn)方法，使讀者通過對(duì)不同方法的對(duì)比更深入地理解基礎(chǔ)理論，同時(shí)也為以后開展科學(xué)仿真提供借鑒和參考。

本書從準(zhǔn)備到完稿，經(jīng)過多次修改和完善，在編寫過程中，一些碩士研究生和本科生也參與了部分工作，這些同學(xué)包括季彧、石家寧、劉凱琪、趙新芳、林曉霞、賀聰聰、楊吉煌等，部分同學(xué)目前已經(jīng)畢業(yè)，作者在此對(duì)參與本書編寫和校對(duì)工作的同學(xué)表示感謝。北京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院王俊老師、電子工業(yè)出版社的竺南直老師和底波老師都對(duì)本書提出了很多很好的建議，在此一并致謝。

由于作者水平有限，書中難免存在表達(dá)不嚴(yán)謹(jǐn)、不恰當(dāng)，甚至錯(cuò)誤的地方，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

編著者