自Lorenz发现混沌运动以来,混沌理论得到了广泛的关注,混沌信号因其所具有的伪随机性、遍历性、连续宽带频谱性和类噪声性等特点,在保密通信、波形掩盖、图像加密等领域得到越来越多的应用。本文主要对混沌理论进行初步研究,设计并实现了改进型的混沌方程组,及产生随机序列的混沌数模混合系统。本文首先介绍了混沌的基本理论,包括了多个混沌系统的动力学特性参数,从这些特性参数的角度出发,着重列举了几个经典的混沌系统。其次基于原有的经典系统,提出了在方程组中添加非线性项的思路,并通过分岔图、Lyapunov指数、混沌吸引子等多种动力学特性来验证新系统的混沌性,并发现和分析了新系统的幅度和频率控制特性。然后运用模拟和数字电路两种方式实现提出的改进型混沌方程,模拟电路是基于Multisim仿真和实际电路的搭建,数字电路是基于FPGA的程序编写和硬件开发板调试,两种方式最终都成功实现了混沌吸引子波形图,且电路实验结果与数值仿真一致。最后提出了一种数模混合的混沌系统,通过Matlab的仿真和实际电路的设计,成功产生了随机序列并通过了Nist随机性指标测试,验证该系统是一种高速可靠的随机序列发生器。