利用混沌对初值及参数的敏感性、混迭特性、伪随机性以及遍历性等特性设计的加密方案，相对于传统加密方案而言，表现出许多优越性能。但是，目前，大多数的混沌密码方案倾向于软件实现，而没有考虑硬件实现问题。这些串行的软件实现方案的吞吐量有限，不适用于大容量多媒体数据加密。 时空混沌除具有传统混沌系统的特性外，还具有更高的维数，更加复杂的动力学特性，同时具有内在的操作并行性，因此可用于硬件加密系统的设计。本论文研究了基于时空混沌双向耦合映象格子的伪随机比特发生器两种构建方法：一种是采用阈值法，将混沌序列与选定的阈值进行大小比较产生比特序列；另外一种是采用直接二值化法，先构建整型时空混沌方程，然后对得到的整数混沌序列二值化，并做模运算最后输出比特序列。论文详细分析了这两种方法产生的伪随机序列的随机性能，特别是使用美国国家标准和技术局(NIST)发布的FIPS 140-2及SP 800-22测试标准对时空混沌伪随机比特发生器产生的比特序列进行了检测，结果表明这两种伪随机比特发生器随机性能良好。 此外，本文对直接二值化法构造的整型时空混沌伪随机比特发生器给出了VHDL(硬件描述语言)编程以及仿真效果，在不考虑通信延时的情况下，产生伪随机比特的速度达到512Mbps。选用基于Xilinx Spartan Ⅲ的FPGA开发板进行实验，通过USB通信将FPGA产生的伪随机比特输出到主机，采用这种方法产生的序列能通过严格的SP 800-22测试标准。由此证明，该加密算法的FPGA实现方案是可行的，具有较快的加密速度和较高的安全性。