本書從信號分析與處理的角度組織內容，結合信號分析與處理的相關物理概念介紹概率論和隨機過程的基本知識，在此基礎上重點闡述隨機信號通過線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的理論和分析方法。全書共7章，內容包括概率論基礎知識，隨機過程理論，隨機信號通過線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)的理論和分析方法，以及馬爾可夫過程等。每章后安排有緊扣教學內容的習題，并給出了習題的參考答案。
本書著重強調隨機信號的物理概念和分析方法的闡述，內容豐富，敘述清楚，深入淺出，便于教學和自學。本書可作為電子信息學科，特別是電子信息類等專業(yè)高年級本科生和碩士研究生的教材使用，也可供相關專業(yè)領域的科研和工程技術人員參考。