《随机信号分析及应用》共分6章，每章配有适量习题。第1章介绍学习随机过程的必备知识；第2章在讨论随机过程的概念和性质的基础上，介绍了几种常用的随机过程；第3章和第4章沿着理论、方法、应用的主线索，分别讨论了平稳随机过程的相关分析、功率谱和随机信号统计特性的实验分析（包括参数估计、谱估计、分布函数估计、随机过程的模型及随机过程的模拟等）；第5章讨论了随机信号通过系统（包括通过线性系统、带通系统和非线性系统）的分析；第6章介绍了随机过程的理论和方法在信号处理中的相关应用。
《随机信号分析及应用》可作为普通高校电子信息类、通信类、电子类等专业的本科生教材，并可供相关专业的研究生及工程技术人员参考。