混沌是一种发生在非线性系统中的运动,这种运动貌似随机不规则,但又不是完全随机。由于它具有对初值敏感、貌似随机和不可预测等特性,使其广泛应用于信号处理、保密通信和图像处理等领域。由于图像具有冗余度高、数据量大和像素相关性强等内在特性,常规加密算法并不能满足通信要求。目前,已有学者利用硬件平台实现了混沌保密通信,模拟混沌保密通信系统的抗干扰能力差且参数匹配不精确,而数字技术克服了这些问题,但数字混沌保密通信仍处于理论研究阶段。同时,嵌入式ARM平台具有较强的数据处理和数据传输功能,因此,基于ARM的混沌保密通信系统的设计与实现显得非常有实际意义。本文从实际出发,基于ARM平台实现了混沌图像保密通信系统,主要研究内容如下:首先,搭建了由通用计算机和开发板构成的交叉开发环境,并利用此环境交叉编译了 Linux操作系统。为使混沌图像保密通信系统具有优良的人机界面,移植了函数库Qt/Embedded和Qt Creator,建立了图形界面开发环境。其次,混沌密码学在保密通信中有着广泛应用,但对密钥的依赖性极高,在密钥传输过程中存在安全隐患。本文在混沌密码学的基础上引入了混沌同步方法,并针对图片和视频分别提出了加解密算法。具体如下:基于超Chen系统构造了驱动系统和响应系统,利用状态反馈法,实现了二者的同步。采用基于置乱、扩散的流密码加密算法对数据进行加密和解密。针对图片文件,提出了一种基于混沌同步和置乱、扩散原理,并带有初值增量的加密算法。进一步,针对实时视频文件,考虑视频解密后视频的流畅性,本文提出了基于混沌同步和置乱原理,并带有初值增量的加密算法。再次,对系统的实现方案进行了总体设计。选择ARM为实现平台,分别实现了混沌图片保密通信子系统和混沌视频保密通信子系统。系统的主要功能包括:局域网内的数据传输、图像的采集与实时显示、图像的加密与解密和人机交互功能。又分别对混沌图片保密通信子系统和混沌视频保密通信子系统的功能进行了测试,并从密钥生成过程、图像的直方图和像素相关性三个角度分析了系统的保密性能。最后,对本文的研究工作进行了总结,提出了本文的主要结论,并针对混沌图像保密通信,指出了有待进一步研究的方向。