混沌现象是确定性非线性动力系统中一种类似随机的过程。混沌运动的动力学特性可用来描述和量化许多复杂现象。混沌信号具有遍历性、非周期、连续宽带频谱、似噪声且确定可再生等特性,因而特别适用于保密通信领域。超混沌具有两个以上正的Lyapunov指数,具有更加复杂的动力学行为,因此较一般混沌通信而言,基于超混沌的保密通信具有更好的保密性、更大的存储容量和信息处理能力、更强的鲁棒性等优点;同时相比于模拟通信系统,数字非相干通信系统具有结构简单、易于实现、不需要同步和保密性能高等优势。因而超混沌数字非相干保密通信将是今后的研究重点。本文围绕超混沌动力学特性及其在保密通信中的应用这一课题,进行了较为广泛深入的研究。首先,阐明了课题研究的意义与目的,简要地论述了混沌和超混沌的基本理论。其次详细地分析了典型超混沌系统的动力学特性,包括连续与离散超混沌系统。接着研究了几种性能比较优良的混沌数字保密通信方案:CSK,DCSK,CDSK,QCSK,并进行了性能分析与仿真比较。然后,着重分析了基于超混沌的调频微分混沌移频键控(FM-DCSK)保密通信方案,分别研究了在AWGN信道和多径信道下,基于超混沌Chua电路和超混沌R(o|¨)ssler系统的FM-DCSK通信系统的性能,并和基于R(o|¨)ssler混沌系统的FM-DCSK系统的性能进行了比较。经过理论分析和Matlab仿真,验证了超混沌FM-DCSK保密通信系统相对于低维混沌FM-DCSK系统的优越性。最后,重点研究了混沌脉冲位置调制系统(CPPM)的保密通信性能,针对该调制机制中误差传播的不足,提出了改进型调制模型,在调制器中将延迟环节移出了反馈环,避免了由于参数选择不当造成的混沌系统发散的可能性,消除了信息序列对混沌系统动态性能的影响,通过理论分析,Matlab数值仿真以及Simulink工具箱,证明了这种方法的可行性,安全性与优越性。