混沌理论与相对论、量子力学一起被称为上世纪物理学的三大科学发现。混沌理论的建立,不仅为非线性动力学的发展增加了新的研究方向,而且为许多科学领域,如医学、经济学、工程领域等,提供了新的技术和思路。例如传统的保密通信系统通常存在易受干扰、终端设备能耗较高、网络频段紧缺等缺点。混沌系统具有易实现、不可预测性、遍历性等特征。这些特征使得基于混沌系统的保密通信系统能缓解甚至消除传统保密通信系统的这些缺点。随着混沌理论研究的不断深入,研究者们发现很多现有混沌系统在实际应用中存在性能不足的问题。首先,很多现有混沌系统的混沌区间小且不连续。这意味着这些混沌系统的混沌区间内存在很多周期窗口,对其控制参数的微小扰动容易使参数落入到周期窗口内,从而使系统失去混沌行为。另外,很多现有混沌系统动力学行为复杂性低,导致其混沌行为容易被一些人工智能方法估测出来。这些缺点导致很多基于混沌系统的应用失效。针对现有混沌系统在实际应用中的性能不足,本文提出了一种高维离散混沌系统构建方法。该方法利用低维离散混沌系统作为种子构建高维混沌系统。通过使用不同的低维混沌系统作为种子系统,该方法能生成不同的高维混沌系统实例。并从轨迹图、李雅普诺夫指数、样本熵等角度出发,对生成的高维混沌系统实例进行了详细的性质分析和性能评测。分析评测结果表明,与现有混沌系统相比,新生成的混沌系统具有更大的混沌参数区间,更复杂的动力学行为,因而更适合使用在很多基于混沌系统的应用中,如混沌保密通信。利用新设计的混沌系统,本文进一步提出了一种新的差分混移键控(DCSK)混沌保密通信系统。该系统能使用同一参考信号在单信号帧中传输双比特数据。信号帧的前半部分为参考信号,后半部分为信息承载信号。在信号发送端,通过采用时延的方式来实现信号的连续发送。在信号接收端,通过对信号帧格式进行解析来恢复承载的数据。本文通过高斯估计法对信号在有噪信道中传输的解码结果进行理论分析得到理论误码率,同时在Matlab软件上进行了仿真实现并和传统的HE-DCSK、RS-DCSK等保密通信系统进行了性能对比。仿真对比结果表明,本文设计的混沌保密通信系统具有更简单的系统结构,同时误码率更小,系统性能更稳定。