混沌系统作为非线性动力学研究领域的重要组成部分,在各个行业均有广泛地研究与应用。忆阻器是一种具有记忆功能的新型非线性电子元件,利用它来构造混沌系统能够有效提高混沌的不可预测性和复杂性。结合混沌同步控制技术,可进一步实现基于忆阻混沌的保密通讯。目前,针对含忆阻元件的新型混沌系统设计已经成为研究热点,但基于忆阻器的混沌电路设计与实现相对较少。同时,针对混沌同步方法的研究虽然已提出多种同步控制策略,但大多由于结构复杂仅停留于理论研究,针对快速响应的混沌同步控制电路研究较少。因此,有关能够快速响应的忆阻混沌同步控制系统设计及其硬件电路实现问题,急待解决。并针对此问题进行了研究,具体研究内容如下:首先,基于混沌同步理论、最小相位理论和Hurwitz稳定性定理,设计了一种单输入反馈控制器,并在此作用下构建了一种忆阻混沌同步控制系统。分析了分叉图和Lyapunov指数等混沌动力学特性,并进行了相关仿真实验。实验结果表明,所设计控制器结构简单、控制收敛速率快、波形良好。其次,设计并实现了一种基于忆阻器的混沌同步控制模拟电路。搭建了一种基于三次型压控忆阻器的无感混沌振荡电路,将其作为混沌驱动与响应电路,根据它们间的误差系统设计了一种单输入混沌同步控制器电路,并将其实现于忆阻混沌同步控制模拟电路。实验结果证明了忆阻混沌同步控制模拟电路设计的可行性。然后,设计并实现了一种基于忆阻器的混沌同步控制FPGA电路。基于DSP Builder的FPGA设计方法,设计了一种单输入反馈混沌同步控制器DSP模型以及在其控制作用下的忆阻混沌同步控制系统DSP模型,最终设计并搭建了 FPGA电路。实验结果证明了忆阻混沌同步控制FPGA电路设计的可行性和稳定性。最后,设计了两种基于忆阻混沌的保密通信实验,并比较分析了模拟电路设计和FPGA电路设计的两种实现方法。实验结果表明前者结构简单、响应速度快、价格便宜,易于实现基于信号掩盖加密的保密通信;而后者误差较小、可迁移性强、性能稳定,易于生成混沌伪序列并进行保密通信。