近年来,随着对混沌吸引子现象及其基本特性的深入研究,人们认识到混沌信号并非随机却貌似随机,具有非周期性、连续宽带频谱、类噪声、异常复杂的运动轨迹和不可预测等特性,这些特性使它具有天然的隐蔽性,特别适合作为保密通信的载体,因此,混沌用于保密通信成为信息安全领域研究的热点。然而,目前混沌保密通信的关键技术混沌控制及同步方法的研究成果大多数是建立在以混沌系统有界的基础上被提出的,混沌系统是有界的,其界的估计对混沌控制、同步及其应用有着重要的意义,因此,本文主要围绕一类非线性动力系统有界性和同步问题进行了深入的研究与探讨,同时对保密通信系统提出了具体有效的改进方法,旨在提高保密性能及更好地改善传输速率。论文主要包括以下几方面内容：为了以复杂的混沌系统作为模型,把统一混沌系统的乘积项用平方项代替得到统一变形混沌系统,通过构造广义正定径向无界Lyapunov函数,利用线性控制变换方法,结合拉格朗日函数解决了统一变形混沌系统的有界性问题,研究了该系统的界,得到了该系统的椭球形最终有界集和正向不变集界的估计。将得到的结果应用到混沌同步中,提出了一种基于全局吸引集的混沌系统同步方法,设计了合适的系统控制器使混沌同步误差系统稳定到原点,实现了统一变形混沌系统与统一混沌系统的异结构同步。通过对统一变形混沌系统的界和异结构同步数值仿真研究,验证了所设计的混沌系统控制器的有效性,提高了混沌系统的同步性能,说明混沌系统同步方法的正确性。在对混沌脉冲同步保密通信系统研究时发现：采用“时间帧”格式的混沌脉冲同步法能克服混沌渐近同步过程中的缺点,以四维超混沌系统为研究对象,从Lyapunov指数的角度给出系统的脉冲同步判据,实现了超混沌驱动-响应系统的脉冲同步；由于传输的信息具有相当大的信息冗余,将脉冲同步与最近几年兴起的压缩感知技术相结合,提出一种基于压缩感知的脉冲混沌同步的保密通信方案。将加密后的信息嵌入发射端的同步脉冲之前对信息进行压缩感知,只保留了某些重要的数据,舍弃了大量的剩余数据；在接收端从同步脉冲中分解出来的信号再进行信号重构,重构后的信息与加密后的信息并无差异,再通过混沌同步恢复出原始信号。仿真结果表明基于压缩感知的脉冲混沌同步保密通信方案不仅很好地解决了信息冗余所带来的发送的信息较宽、信道利用率低等问题,而且在经过压缩感知后使得加密的信息“支离破碎”,即使被窃取也很难被破译,大大地增强了保密系统的保密性,同时也能够降低传输和存储的成本。