混沌现象广泛存在于客观世界中。混沌发现是非线性科学最重要的成就之一。本文对混沌系统的同步及其在保密通信中的应用进行了研究。具体内容如下：(1)本文系统地介绍了混沌的基本概念，混沌的主要特征，并讨论了把混沌系统应用于保密通信的理论依据和方法。(2)研究了基于自适应控制方法的混沌系统参数辨识和同步问题。首先，介绍了同步的定义和几种经典的同步的方法，说明了基于自适应控制方法的混沌系统参数辨识过程，并把参数辨识问题转化为对性能指标的优化问题。然后，介绍了三种优化方法，即，准高斯牛顿方法、Hook-Jeeves方法和共轭梯度法，并利用这三种优化方法，分别对两种混沌系统实现了参数辨识和系统同步。研究结果表明：Hook-Jeeves方法比准高斯牛顿方法性能好，共轭梯度方法的参数辨识效果最好。(3)研究了基于时空混沌的保密通信问题。介绍了时空混沌的模型和几种同步时空混沌的方法，包括驱动信号同步方法和变结构控制同步方法。采用驱动信号同步的方法，设计了一种基于单向耦合映射格子时空混沌的保密通信方案。最后并在DSP上采用这种方法实现语音保密通信，该方法具有很好的抗破译能力。