随着现代电子技术的飞速发展,人们对混沌的研究也取得了长足的进步,在很多方面也得到了较广的应用。研究混沌的人也越来越多,这跟它的特性是分不开的。混沌作为非线性系统的表现形势,具有随机性、初它在语始值敏感性、分维性、普适性,使得它在语音和图像加密甚至视频加密中具有了较好的运用前景。以往采用分立元件实现混沌。小波变换是一种新的变换分析方法,它继承和发展了短时傅立叶变换局部化的思想,同时又克服了窗口大小不随频率变化等缺点,能够提供一个随频率改变的时间一频率窗口,是进行时频处理和分析的理想方法,解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题。传统的密码学主要应用于文本资料的加密处理,为数字图像的加密技术提供了最直接的理论依据,但是它的对象是二进制数据流,忽略了图像的二维特性,同时,由于数字图像数据量大,有的还要求加密具有实时性,传统的加密方法难以实现。将混沌应用在图像加密领域,计算机仿真和硬件平台上面证明取得了较好的加密效果,同时对图像的加密也是混沌具有实际的应用价值。本文的主要内容包括以下几个方面：1.研究了两个多涡卷系统切换的控制方法,首先通过Matlab仿真这两个涡卷系统的相图,然后通过在Multisim软件中设计他们各自的电路观察相图,然后实现2涡卷和3涡卷的叠加,最终观察得到5涡卷。2.在计算机上对图像进行仿真,首先把一幅图像进行小波变换得到它的高频分量和低频分量,经过一级分解得到了4幅图像。保留影响图像主要因素的低频分量,其余的分量置0,对图像进行重构得到。得到压缩后的图像。然后我们把得到的图像进行猫映射加密和解密。得到加密和解密的图像。解密的过程是对对这些系数进行逆变换。3.在FPGA硬件平台上面用硬件描述语言编程构造ROM、RAM存储器、VGA时序、VGA控制、小波行变换、小波变换、IP锁相环等七个模块。用这些模块构建工程文件,模块采用HDL文本输入方式,顶层设计输入采用原理图的输入方式生成bsf文件。接着编译、学载然后实现了提取图像的行变换(L分量)、低频分量(LL分量)。最后我们给出了实验的结果。4.在FPGA平台上使用上述基本模块,然后我们再构造猫映射加密和猫映射解密模块实现图像的猫映射加密和解密。给出了硬件设计流程、系统模块的基本组成和硬件设计的最终结果。本学位论文的工作得到了禹思敏教授主持的国家自然科学基金(项目批准号60572073,60871025,61172023)、教育部高等学校博士学科点(博导类)专项科研基金(项目批准号20114420110003)、广东省自然科学基金(项目批准号8151009001000060,S2011010001018)、广东省科技计划项目(项目批准号20098010800037)的资助。