本文使用耦合映象格子模型研究声光双稳态和相位共轭波时空混沌的控制与同步，并对其在保密通信中的应用进行了实验研究，同时对其时空复杂行为进行了有益的探讨。全文的研究分为三大部分:时空动力学系统复杂行为的演化、时空混沌的控制、时空混沌的同步与应用。　　第一部分讨论时空动力学系统复杂行为的演化。概述混沌控制与同步方法的研究进展;介绍耦合单峰映象格子模型、耦合声光双稳映象格子模型及耦合相位共轭波映象格子模型中时空混沌的控制与同步的研究进展。　　第二部分使用耦合映象格子模型研究时空混沌的控制。首先，提出一种时空混沌的非线性反馈控制方法，对耦合单峰映象格子模型、耦合声光双稳态映象格子模型及耦合相位共轭波映象格子模型中的时空混沌进行控制，通过选取不同的反馈强度，获得了各种稳定的控制结果，此控制方法的优点是不需要预先知道系统的动力学信息，而且控制效果好。然后，利用常数偏移控制法和改进的常数偏移控制法，对一维耦合声光双稳映象格子模型的时空混沌进行控制，只需调整偏移强度，即可得到各种稳定的状态。此控制方法的优点是不需要系统的动力学信息，系统的维数和参数均不改变，实验中容易实现。最后，采用三种不同的反馈技术进行控制，成功地将一维耦合声光双稳态映象格子模型中的时空混沌控制到均匀的稳态或稳定的周期态。　　第三部分使用耦合映象格子模型研究时空混沌的同步与应用。首先，提出一种非线性反馈同步时空混沌的方法。将此方法分别应用到耦合声光双稳态映象格子模型和耦合相位共轭波映象格子模型，在系统参数一定时，通过计算最大条件李雅普诺夫指数，给出实现时空混沌同步的最小反馈强度。将此方法进行拓展，实现了耦合环形腔激光器映象格子模型与耦合声光双稳态映象格子模型时空混沌的广义同步，通过数值实验表明，此非线性反馈时空混沌的同步方法具有实用性和鲁棒性。其次，利用单向耦合驱动时空混沌同步方法，分别实现耦合声光双稳态映象格子模型和耦合相位共轭波映象格子模型中时空混沌的同步，给出此方法实现时空混沌同步的最小耦合强度及最小耦合强度与系统控制参数的关系，讨论了在噪声影响下，此方法的同步效果。另外将此单向耦合同步方法进行拓展应用，实现了耦合环形腔激光器映象格子模型与耦合声光双稳态映象格子模型时空混沌的广义同步，并利用混沌广义同步的辅助分析法，给出实现稳定广义同步的充分必要条件。　　最后，采用序列密码体制，分别以耦合声光双稳态映象格子模型和耦合相位共轭波映象格子模型中的时空混沌为密钥，完成了两个不同文本同时加密和解密的实验，检验了此通信方法的抗破译能力，证实了此方法的安全实用性。