混沌因其天然具有类随机性、初值敏感性等复杂动力学特性被广泛应用于信息安全及其保密通信领域中。整数阶低维混沌系统存在着安全隐患，而分数阶时滞系统难以被常规攻击手段攻破且拥有更大的密钥空间，在保密通信领域中有着更广阔的应用空间和实用价值，因此构造分数阶时滞混沌系统是提高保密通信系统安全性的有效途径。Hopfield神经网络在一定条件下能够直接生成具有良好扩散效应的混沌矩阵，本文以一类分数阶时滞 Hopfield 神经网络为模型，研究其复杂的动力学特性包括混沌现象以及同步问题，同时将其应用于保密通信方案中。
　　首先，提出一类新的分数阶时滞 Hopfield 神经网络并分析其复杂动力学行为。理论上证明了系统平衡点的唯一性。在无延时下，利用分数阶稳定性定理给出了分数阶阶次与系统稳定性的关系；在延时参数变化时，发现系统通往混沌的道路为阵发性混沌道路，通过相图、分岔图、最大Lyapunov指数、排列熵对其加以验证。
　　然后，基于状态观测器理论，研究一类分数阶时滞神经网络的广义投影同步问题。基于分数阶稳定性定理和极点配置技术给出了反馈增益矩阵的设计方法，并以分数阶时滞 Hopfield 神经网络为例进行数值仿真实验，验证了同步方案的可行性和正确性。
　　最后，基于状态观测器同步方案，给出了一种混沌掩盖保密通信框架。其中信源信号经过预处理之后直接参与到混沌信号的产生中，通过理论分析和数值仿真实验验证了该框架的可行性。仿真分析了反馈增益矩阵参数失配下的同步以及加解密过程。给出了我们的混沌系统与其他一些用于加密的混沌系统的复杂度对比。最后指出了该框架相对于传统混沌掩盖通信方案的优点所在。