随着信息技术和网络通信的高速发展,信息作为一种重要资源,对生产生活的作用日益凸显。为了有效防止第三方对一些重要信息的恶意查看、非法窃取和破坏,信息加密与保密通信已成为信息安全领域的重要研究课题。近年来,混沌加密系统的设计与实现以其独特的安全特性和加密手段引起了信息安全工作者的广泛关注,有效推动了信息安全技术水平的提高,是对传统加密算法的一种重要补充。本文基于FPGA设计实现了一种安全性较高的数字混沌加密系统,并重点对通信模块、外部存储器模块的软硬件系统进行了详细阐述与实现。研究内容包括：(1)采用随机扰动、分段映射等手段,对传统数字混沌流密码发生系统进行了有效改进。基于FPGA详细讨论了流密码发生器各功能模块的实现,并进行了仿真验证。(2)在通信模块的实现方面,完成了USB芯片和FPGA的接口电路硬件设计,详细介绍了固件程序的编写和驱动程序的创建过程。最后根据芯片的工作方式给出了仿真结果,成功实现了上位机和FPGA的通信。(3)在外部存储器方面,详细讨论了基于FPGA的DDR SDRAM控制器的设计方法,介绍了控制器设计中各模块的功能,最后给出了读／写控制模块对DDRSDRAM的写操作仿真时序图。最后,以图像加密为例,对本文设计的软硬件系统进行了仿真分析与实验验证。结果表明,基于FPGA实现的数字混沌密钥发生系统具有较高的安全性,可广泛应用于信息加密与数据保密通信等安全领域。