混沌运动是非线性动力学系统所特有的一种运动形式，是确定性的、类似随机的过程。混沌信号具有遍历性、非周期、连续宽带频谱、似噪声的特性，特别适合于保密通信领域。随着混沌同步方法的不断涌现，混沌系统同步控制及其在保密通信中的应用问题引起了人们的广泛关注，从实际应用出发，如何找出同步技术的最佳方案，越来越成为当今的研究热点和难点问题。 本文基于混沌特性，通过对混沌系统同步方法的研究和改进，为混沌同步控制在保密通信方面的应用提供理论基础和实验依据。本文主要研究的内容如下： 首先，设计出一种非线性反馈控制与参数自适应辨识相结合的同步控制方案。采用参数自适应控制策略对系统中不确定的参数进行辨识，并且基于Lyapunov稳定理论，设计出一种自适应控制器，以Chen系统为例实现了性能良好的混沌同步，仿真结果表明可以实现快速同步，能较快准确地辨识未知参数。 其次，针对一种新的三维连续自治混沌系统的异结构同步控制进行了研究。基于Lyapunov稳定性理论，设计出一种确保系统渐近同步的非线性控制器：并且在此基础上对系统不确定的参数进行自适应估计。理论和仿真结果证明了在系统参数未知或结构不确定时，能够实现一种新混沌系统和Lorenz混沌系统之间性能良好的异结构混沌同步控制，同时识别出未知参数。扩大了混沌同步控制的范围。 再次，提出了一种自适应的滑模变结构控制的方法，混沌系统对于参数不确定性和外部扰动极端不敏感，并使得这个滑模变结构控制器具有很强的鲁棒性；同时控制过程时间很短，在有限的时间内严格到达目标轨道，其过渡过程也十分平稳，没有过冲和振荡出现。 最后，在混沌保密通信方面，主要研究了三种通信方式：混沌掩盖、混沌参数调制和混沌键控。首先在追踪控制的基础上，基于混沌掩盖方法设计了保密通信系统，仿真结果表明可以无失真的恢复信号；其次，为了提高通信系统的安全保密性能，研究了基于混沌参数调制和基于超混沌系统的混沌键控数字保密通信系统，增加了发射信号的复杂度，减少了信号的相关性，提高了系统的保密性能。