混沌现象是一种类随机现象,它出现于确定性的非线性动态系统中,是20世纪人类最伟大的科学发现之一。在过去的几十年里,随着国内外学者对混沌理论认识的不断深入,混沌同步这一课题得到了越来越多的研究,并且研究成果在保密通信领域得到了广泛的应用。本文同时采用理论证明结合数值仿真的方法对混沌同步问题及其在保密通信中的应用进行了研究。主要工作如下：研究了统一混沌系统的同步。运用线性反馈同步方法,实现了原始Lu混沌系统的混沌同步,在理论上证明了控制器的有效性,并通过数值仿真实验得到了较好的同步过程。研究了基于Lorenz系统的超混沌系统的反同步问题。在理论上证明了设计的混沌控制器可以使两个超混沌系统实现反同步,并通过数值仿真实验观察到了良好的反同步效果,同时验证了控制参数值大小与达到反同步所需时间成反比例关系。研究了基于Lorenz系统的超混沌系统的混合同步问题。在理论上证明了加入控制器后,两个超混沌系统是可以实现完全同步和反同步共存的混合同步的,数值仿真实验进一步验证了该控制器可以有效的使两个系统实现混合同步。对基于状态观测器的混沌同步方法进行了研究。选取基于Chen系统的超混沌系统为模型,首先研究了基于状态观测器的同步方法,同时采用理论分析和数值仿真实验两种方法验证了这个同步方案的可行性。然后设计了一种基于状态观测器同步的混沌掩盖保密通信方案,通过理论推导分析和数值仿真实验共同验证了该方案的有效性以及保密性,并对该方案与传统的混沌掩盖技术进行了较系统的比较。对混沌同步在信息加密中的应用进行了研究。首先采用P-C同步方法使驱动Lorenz系统和响应Lorenz系统同步,达到同步之后,利用同步产生的密钥,针对A-Z26个字母随机构成的文本信息,采用上述的混沌同步方案对其进行加密,实现文本信息的保密传送。