产生随机性能良好的混沌序列是将混沌用于加密系统的关键技术。混沌密码系统的安全性取决于混沌序列的复杂性,而超混沌的结构和行为更为复杂,用来产生混沌序列可提高系统的安全性。数字化密码系统(数字混沌加密和混沌通信)是混沌密码的发展方向,但是混沌在数字系统中存在动力学退化问题,例如短周期问题等。混沌同步、混沌序列产生和加密速度的提高是混沌保密通信的关键技术,虽然已提出很多解决方法,但实际通信中这些方法还是难以满足要求,这些问题已成为混沌走向实际工程应用的障碍。本学位论文基于这些问题,为了提高加密序列的复杂性设计了一个新的超混沌系统,研究了数字化实现方法,提出了一种混沌序列提取的方法,不但提高了混沌序列产生的速率,还克服了数字混沌的动力学退化问题,对这种超混沌数字伪随机序列的统计性能进行了测试。设计了一个基于嵌入式的超混沌视频加密系统,提出了混沌同步、提高加密速率和UDP传输乱序的解决方法。本论文的主要工作有:(1)在研究一个已知的混沌系统的基础上,通过引入外加非线性项构造了一个新的超混沌系统。对构造的超混沌系统进行了动力学分析,包括耗散性、平衡点、稳定性、分岔特性以及Lyapunov指数等特性分析,通过Matlab仿真得到该超混沌系统的吸引子,验证了超混沌系统的特性。(2)用FPGA和ARM对新构造的超混沌系统进行了离散化,建立了一种连续混沌系统的离散、量化模型,再通过D/A转换后,用示波器观察到了超混沌吸引子图。提出一种提取混沌序列的方法,并从离散化超混沌系统中提取出了混沌序列,不但提高了序列的复杂性和产生混沌序列的速度,而且还有效的解决了混沌在数字系统中存在动力学退化问题,用NIST序列检测工具对得到的混沌序列进行检测分析,结果表明产生的混沌序列通过了NIST的全部测试,证明该序列有良好的随机性,适合用于加密。(3)设计了一个基于嵌入式的超混沌加密系统,包括视频采集和显示、混沌加解密、网络传输等模块。在该系统中,引入多线程编程,提高混沌序列产生和加密的效率;在UDP传输过程中,对报文进行编号,并引入缓冲池对收到的报文进行排序,有效的解决了UDP传输乱序的问题;把每个报文当作独立的文件进行加密,并根据报文的编号设定加密系统的参数和初始值,有效的解决了混沌同步问题。在ARM开发板上实验通过,并得出实验结果。(4)对加密系统进行了全面的安全性分析,包括密钥空间分析、序列性能分析、密钥敏感性分析、统计攻击分析、已知明文攻击、选择明文攻击,证明该系统有良好的安全性。