摘要：伪随机序列(Pseudo-Random Sequence, PRS)在信息加密、扩频通信等许多科学技术和工程领域中都有着十分广泛的应用,设计性能优良的伪随机序列已成为当前研究热点。混沌由于其良好的伪随机特性,使得基于混沌理论的伪随机序列发生器(Pseudo-Random Sequence Generator, PRSG)的研究成为一种新的、有益的探索,在理论研究和工程应用领域都有着重要的现实意义。本文以简化Lorenz系统为主要研究对象,研究了一种基于混沌系统构造伪随机序列发生器的设计方法。首先分析了简化Lorenz混沌系统的特性,以现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)作为硬件开发平台,基于模块化的设计理念,遵循IEEE-754标准,采用硬件描述语言Verilog HDL,设计了实现混沌系统所需的浮点加减运算模块,乘法运算模块,初值选取模块,数据传输模块,时序控制模块等,解决了FPGA不便进行浮点运算的问题。完成了混沌系统的设计,经过配置与调试,在FPGA上实现了简化Lorenz系统。设计了混沌伪随机序列(Chaos Pseudo-Random Sequence, CPRS)量化算法,对生成的混沌伪随机序列进行了复杂度分析,分析结果表明,量化算法提高了序列的复杂度。依据美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)提供的伪随机序列性能测试标准,对FPGA产生的混沌伪随机序列进行了性能测试,测试结果表明,生成的伪随机序列性能良好,并可提供多种长度的序列,为混沌伪随机序列在信息安全中的应用研究奠定了基础。