前言

随着信息、通信、计算机科学与技术的迅速发展，信号处理的理论得到快速的发展，其应用领域也日益广泛，现代信号处理是电子信息类、生物医学工程类研究生学位课，是一门重要的必修课。目前适合这些研究方向的通用教材不多，而且存在大量理论分析与公式推导。本书包括基础经典信号处理理论，同时拥有现代应用前沿知识，内容通俗易懂，比较适合普通本科院校作为高年级本科生或研究生教材。

本书是根据作者长期为研究生开设现代信号处理课程的教学讲义，并结合作者的科研活动和应用体会，参考国内外相关文献资料写作而成，在内容取舍和安排上有下面一些考虑。现代信号处理内容十分丰富，限于学时数的规定，本书汇集了现代信号处理领域中的一些重要内容。期望通过书中内容的介绍，对研究生教育起到抛砖引玉、触类旁通的作用。本书以工程创新为导向，致力于经典理论+应用实例+专题模式，以生物医学、图像处理工程专题实例进行介绍。结合科研背景，揭示隐藏在课程内容背后的概念本质，提炼渗透在知识链中的逻辑规律以及相应知识的现代应用，充实教学内容，培养学生的工程思维和创新意识，以更好地适应应用型人才的要求。

本书具有如下主要特点： 

(1) 强调基础。本书保留最基本的理论分析与必要的公式推导，对现代信号处理的基本概念，尽量使用通俗易懂的语言，尽可能使用图、表来阐述理论，深入浅出地进行描述，使读者易于理解和掌握。本书虽强调基础，但能全面、深入地阐述近年来数字信号处理领域的新技术和新成果； 图文并茂，能用图形来说明的不用文字阐述； 结合典型实例进行分析，实用性、实践性强，理论联系实际，侧重实用。

(2) 注重理论算法与具体工程应用相结合。本书中各章末增加基于MATLAB的应用实例，并给出完整程序，有助于学生理解和掌握数字信号处理的基本理论和基本实现方法。而有些书籍只是给出部分程序，不能独立运行，或在网络中给出下载完成程序的链接，增加了阅读使用的麻烦。考虑到这门课程在图像处理和生物医学信号处理中的重要作用，因此，以专题形式做了介绍。

(3) 增加新理论、新方法。随着人工智能技术的发展，电子信息很多基础理论也随着更新，深度学习、强化学习等技术不断涌现，相关书籍也很多，但不管怎样改变其核心技术不过是神经网络+图像信号处理，所以有必要将核心技术作为经典理论列入现代信号处理课程之中。

本书由天津工业大学的陈纯锴、关雪梅两位老师编写完成，同时完成教学课件的制作。本书编写过程中，参阅了大量文献，本书末尾列出的参考文献以及书中未能提及资料来源的文献，我们在此对这些文献的作者表示诚挚的感谢。另外还要感谢清华大学出版社的赵凯编辑及其他工作人员，他们在本书的出版过程中给予了大力支持与帮助。

由于作者水平有限，疏漏和不当之处在所难免，敬请读者批评指正。

作者2025年4月