本论文主要包括三个部分：混沌动力学在参数估计中的研究；基于参数式混沌测量的频率估计；混沌动力学在生物体感觉器官信息处理中的研究。 高精度的参数估计对于控制系统的设计和校正具有十分重要的意义。本文提出利用混沌系统的特性来进行参数估计。理论分析和仿真实验结果表明，这种方法具有极高的灵敏度和分辨率。 传统的测量方法大多属于线性方法，强调稳定、平衡和均匀性。但是不稳定、不平衡、非均匀性却是混沌系统的共性，非线性混沌系统就是在不稳定、非平衡的状态中检测信息。本文在第二部分中提出了一种全新的混沌测量方法，并将其成功地应用在系统的频率估计中。 本文的最后部分通过应用非线性动力学的方法，指出混沌系统和神经计算之间存在着相似性一系统的非线性以及状态的模拟性。基于这种特性，介绍并讨论了一种模拟神经系统信息处理的混沌电路。实验结果表明混沌特性可能就是神经生物系统具有对微小波动的敏感性和状态的快速转换性的原因所在。