混沌(Chaos)是指在确定性非线性系统中出现的类似随机的行为。混沌信号具有遍历性、非周期、连续宽带频谱、似噪声的特性,特别适合于保密通信等工程领域。近年来,具有两个或两个以上正的Lyapunov指数的超混沌系统,由于其具有更强的复杂性和随机性,因而有更好的保密性能和通信性能,成为近来混沌保密通信领域中的一个研究热点。因此,超混沌系统的生成、同步及其在保密通信中的应用研究等具有重要的研究意义和广阔的应用前景。本文以连续超混沌系统为研究对象,重点研究了超混沌系统的生成和同步控制,同时对其在保密通信中的应用也进行了初步的探讨和仿真实验。主要内容包括如下:(1)超混沌系统的生成、分析及电路实现。利用参数扰动控制方法生成了一个非自治新超混沌系统。通过Matlab程序仿真、Lyapunov指数计算、分岔分析、Poincare截面、功率谱和电子电路,验证了该系统的超混沌行为。(2)超混沌系统的同步控制。以非自治新超混沌系统、超混沌R(o|¨)ssler系统、超混沌Chen系统和超混沌广义Lorenz系统为研究对象,根据不同的要求设计了不同的同步控制方案。其中,利用误差反馈和参数自适应控制方法,为非自治新超混沌系统设计同步控制器;基于状态观测器的同步控制器不需要计算Lyapunov指数,具有很强的灵活性;利用追踪同步控制、参数自适应同步控制方法,针对系统参数确定和参数不确定两种情况,实现了两个结构不同的超混沌系统之间的同步控制。通过理论证明和数值仿真证实了所设计控制器的有效性。(3)在保密通信中的应用研究。以超混沌R(o|¨)ssler系统为研究对象,在基于状态观测器同步控制方案的基础上,将混沌遮掩和混沌调制相结合,研究了超混沌同步在保密通信中的应用。实验表明,在超混沌保密通信系统中,信道的传输信号与原始信号毫不相关。基于状态观测器同步控制的超混沌保密通信方案不仅增强了通信的保密性,而且对噪声有较强的鲁棒性,因而具有较好的工程应用前景。