半导体行业依旧遵循摩尔定律在高速发展，相应的通信技术亦有了长足的进步，每时每刻都有海量的信息在互联网上进行存储与交互。然而，近年来信息泄露问题频频出现，信息安全问题的重要性日益凸显出来。混沌系统以其独特的动力学行为特性与加密系统设计的两个基本原则“混淆”和“扩散”相符合而在信息安全领域大放异彩。然而，将存在于实数域的混沌系统用数字电路来实现时，发现其最终会坍塌到有限域上，出现短周期和多周期等动力学行为特性退化的现象从而影响信息安全，因此，如何抵抗数字化混沌系统的动力学行为特性退化成为其应用于信息安全领域的关键。
　　本文立足于混沌理论，将提出的数字化后抗退化混沌系统作为产生密钥流的核心，构建了一个高速的加密系统，并使用FPGA完成了其硬件实现及板级验证。针对动力学行为特性退化问题，结合可编程硬件电路强大的位处理能力，提出了一种基于FPGA的伪随机序列周期轨道检测算法，通过采取多路并行操作，提高了其对于周期现象的快速反应能力;针对抗退化问题，基于提出的算法，结合扰动的思想，提出了一种基于确定性周期跳转的抵抗混沌动力学退化方法;以提出的抗退化方法为核心，采用FPGA中的流管理模式，设计了一个简易的加密系统，辅以各种提速操作，完成了其高速的硬件实现及板级验证。
　　仿真结果表明，从硬件角度提出的算法能够快速检测出数字化后的混沌系统是否存在周期并给出周期长度及所有的周期状态，相应的抗退化方法能够迅速地跳出周期环从而遍历状态空间，抗退化效果明显。此外，经过提速后的加密系统速度高达454.5Mhz，并且，相应的板级测试验证了其通用性与可行性。