混沌信号具有内在的宽频、非周期、随机性、不可预测以及低成本等优势，使其在通信领域具有广泛的应用前景。20世纪90年代开始，混沌理论应用于通信技术，从而形成了各种混沌通信方式及其理论与方法，混沌通信是非线性动力学与通信技术的交叉学科，随着对混沌研究的深入，越来越多的混沌通信方式被提出来，从一般的CSK和DCSK，到CDSK、SCSK、QCSK以及从中衍生出来的各种混沌通信方式。在当今频带资源日益紧张，人们对数据传输速率和传输安全要求越来越高的情况下，我们需要充分发挥混沌信号的宽带特性，提高频带利用率，提高码元速率及系统性能。本课题所作主要工作如下：一、在差分混沌相移键控(DCPSK)的基础上，通过增加参考段后面所带的信息承载段的数目，在相同的条件下，提高了现有调制技术的数据传输速率。并在加性高斯白噪信道以及瑞利多径衰落信道下，对改进方案的理论误码分析和仿真实验。二、介绍了一种用于DCSK超宽带系统的定时同步算法，此算法利用了混沌信号的优良的相关特性，它是一种数据辅助型同步算法。此算法所需的同步搜索时间以及计算复杂度都较小。另外，为了减少达到同步时所需的步骤及计算复杂度，通过增加对算法中积分运算值的利用，对此同步算法稍作改动，在每步计算量不变的情况下，减少了达到同步时所需的步骤数。