混沌是指在确定的非线性系统中出现的一种非常复杂的随机现象。这种现象是由确定性系统产生，它非常复杂且具有内随机性、类噪声的特点。迄今为止已经在物理、生物、化学等许多科学领域发现了混沌现象的存在。混沌理论和混沌应用的研究成为当今世界的前沿课题和研究热点，有着重要的理论和实际意义。二十世纪九十年代初发展起来的混沌通信技术，利用混沌信号本身固有的内随机性，高度复杂性，非周期不可预测性以及混沌系统的容易实现与保密通信相结合起来，可以使保密通信系统具有很强的抗破解能力。 本文主要致力于研究混沌通信技术，主要包括混沌多进制调制通信技术以及混沌流密码技术。文中提出了一个多进制混沌调制解调方案。在提出一个混沌流密码方案的基础上，为了更好的应用于实践，设计了一个混沌图像加密通信软件。 第一、二章介绍了混沌学的基本理论，发展历程以及研究内容，混沌的基本概念以及研究混沌的数学基础。在研究混沌通信技术，特别是已有的混沌数字通信技术的基础上，本文着重研究多进制调制的混沌通信。在总结研究现有的多进制调制混沌通信的基础上，本文提出一种基于DCSK系统的多进制调制方案，将参考信号等分成n段，将这n段信号进行某种排列，形成信息携带信号。一种排列代表一个多进制码元。用Matlab6.5对此方案进行数值仿真，结果表明，通过采用这种调制技术，混沌数字通信的数据传输率大大增加，而两者的误码率在T=8ms的情况下相差不大。通过仿真得出，码元周期长度，采样点的个数等因素，对于多进制调制系统的误码率均有一定的影响。文中也给出了对数据率的分析。 混沌流密码是利用混沌系统来代替传统流密码的密钥流生成器。混沌序列的伪随机特性、长周期的遍历性等特性完全满足密钥流的要求，而且比传统密钥流生成器产生的密钥流的周期更长、统计特性更好。文中提出一种流密码方案，利用量化后的混沌信号与传统的m序列异或产生流密码，对明文进行加密。对此流密码的性能分析表明，此随机数发生器具有良好的密码学性能。利用文中提出的流密码方案，本文设计了一个能够对图像文件加密的混沌加密通信软件。该软件可由用户从计算机键盘任意输入密码，由此密码得到加密所需的初始参数，对目标文件进行加密，且能够十分直观的显示出加密解密后的效果，并能够通过互联网，将用户加密后的文件通过电子邮件发送。