随着信息技术的快速发展，信息安全在通信传输中日趋重要，尤其是载有重要信息的再入遥测数据。在遥测领域，遥测数据的安全传输，抵抗传输中的攻击，是非常重要的，也是很有意义的研究课题。混沌加密是当前密码学研究的热点，另外混沌理论在密码学及其他应用领域取得很大的进展。本文主要设计了一个三维混沌系统，验证该混沌系统性能，并基于数字化混沌理论对遥测PCM（Pulse Code Modulation）数据进行混沌加、解密。文章的主要研究内容如下：首先，对比遥测数据加密要求和混沌密码学特点，确定混沌应用于遥测系统的可行性。对典型的混沌序列加密方式进行分析，验证了混沌流加密方式满足遥测数据加密体制要求。其次，设计新混沌映射产生混沌序列，并分析新系统的基本动力学特性，采用不同的图像加密算法验证该混沌系统的扩散性、鲁棒性。利用加密图像时的数字化方法，能够有效改善混沌序列数字化后的有限精度效应对混沌映射的影响。通过实验验证该数字化方案产生的密钥流具有很好的随机性、良好的自相关性和互相关性。高维混沌系统较低维系统虽然复杂，但系统的密钥空间大、随机性好、安全性高，适用于遥测信息数据的加密。再次，设计遥测PCM数据混沌加、解密方案，简单介绍混沌同步及遥测信息同步方案，并分析了收发两端密钥同步的措施。通过仿真混沌加密后遥测PCM信息的传输，验证该混沌加密算法的安全可靠性。最后，对遥测PCM脉冲数据进行混沌脉冲位置调制与解调，仿真调制信号在遥测信道中传输，实验结果表明该混沌脉冲位置调制没有引起误码扩散。因此，混沌脉冲位置调制为遥测系统中脉冲信号的加、解密开辟了新路径。