非平稳信号泛指具有时变能量谱的确定性信号和具有时变功率谱的随机信号。本书是关于非平稳信号分析的导论性著作，重点讨论非平稳信号时频分析的基本理论和应用，包括时频分布和小波分析两个部分。内容主要有：时域分析与频域分析、短时傅里叶变换、分数傅里叶变换、Gabor展开、Wigner分布与Cohen类广义双线性时频分布、连续小波变换与离散小波变换、多分辨分析与Mallat算法等，既包含非平稳信号分析的主要传统理论，又涉及最新算法和相应的应用成果。

本书的内容自成体系，读者只要具备大学本科有关信号与系统、信号处理及相关数学分析的基本知识，就可以循序渐进地掌握本书的知识，并通过对相关算法和应用成果的掌握和了解，将本书的理论知识应用于解决科学和工程中的实际问题。

本书可以作为通信、雷达、信息对抗、自动控制、信号处理和生物医学等专业的大学高年级本科生、研究生的教材和相关领域的科研、工程技术人员的参考资料。