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混沌理论是非线性科学的一个重要分支，具有诸多良好的特性，例如内秉随机性、正的Lyapunov指数、初始条件敏感性和有界性等。混沌的这些特性与密码学中的混淆与扩散等基本原则密切相关，这使得混沌系统被广泛地应用在混沌保密通信中。然而，当混沌系统在有限计算精度的硬件设备上实现时，混沌动力学特性将会随着硬件设备计算精度的不同而出现不同程度的退化。这种动力学特性退化现象将会威胁混沌保密通信的安全性。因此，本文对数字混沌系统的周期现象进行深入分析以寻求数字混沌动力学退化抵抗方法，这对推进混沌在工程实际中的应用至关重要，其具体工作如下：
首先，为了有效的分析数字化混沌系统的动力学退化程度，本文提出了一种基于树结构的数字混沌周期轨道搜寻算法。此算法能够快速和精确地计算出某个数字混沌映射的最大暂态长度、不动点和周期环。进一步，为了检验此算法的通用性和可行性，多个典型的数字混沌映射的周期分布规律及其安全性被详细分析，仿真结果表叫数字化后的混沌映射存在一定的安全隐患。
其次，将混沌映射应用到混沌加密算法中，混沌实值序列一般需先转换为供加密所需的二值序列，而一些整体上看似随机的混沌二值序列其在局部范闱内可能出现随机性弱化的现象。为此，本文提出了一种通用的二值序列周期检测算法。此算法可精确的定位混沌二值序列中包含的局部周期现象，从而以一个全新的视角去分析混沌二值序列的随机性。
而后，针对数字混沌系统的状态映射图所呈现出来的特殊规律，可知无论数字混沌系统初值取何值，经过若干次迭代运算后其混沌轨道最终都将会汇聚到有限个不动点和周期环上，这也是导致数字混沌系统动力学退化的根本原因。鉴于此，本文设计了一种基于混沌轨道随机跳转机制的数字混沌动力学退化抵抗方法，相应的数值仿真结果表明此方法可有效的改善离散混沌序列的周期长度、复杂度和随机性。
最后，采用改进后的数字混沌映射去构造性能良好的伪随机序列生成器，并提出了一种基于密文反馈的混沌加密算法，此算法具有结构简单、安全性高、耗费硬件资源少等优点。进一步，针对目前家用网络摄像头存在的安全问题，设计了一种基于嵌入式硬件平台的广域网视频安全传输系统来保障H．264视频流在广域网中安全传输。此系统的设计也为混沌理论在实际工程应用方面提出了一种可行方案。
首先，为了有效的分析数字化混沌系统的动力学退化程度，本文提出了一种基于树结构的数字混沌周期轨道搜寻算法。此算法能够快速和精确地计算出某个数字混沌映射的最大暂态长度、不动点和周期环。进一步，为了检验此算法的通用性和可行性，多个典型的数字混沌映射的周期分布规律及其安全性被详细分析，仿真结果表叫数字化后的混沌映射存在一定的安全隐患。
其次，将混沌映射应用到混沌加密算法中，混沌实值序列一般需先转换为供加密所需的二值序列，而一些整体上看似随机的混沌二值序列其在局部范闱内可能出现随机性弱化的现象。为此，本文提出了一种通用的二值序列周期检测算法。此算法可精确的定位混沌二值序列中包含的局部周期现象，从而以一个全新的视角去分析混沌二值序列的随机性。
而后，针对数字混沌系统的状态映射图所呈现出来的特殊规律，可知无论数字混沌系统初值取何值，经过若干次迭代运算后其混沌轨道最终都将会汇聚到有限个不动点和周期环上，这也是导致数字混沌系统动力学退化的根本原因。鉴于此，本文设计了一种基于混沌轨道随机跳转机制的数字混沌动力学退化抵抗方法，相应的数值仿真结果表明此方法可有效的改善离散混沌序列的周期长度、复杂度和随机性。
最后，采用改进后的数字混沌映射去构造性能良好的伪随机序列生成器，并提出了一种基于密文反馈的混沌加密算法，此算法具有结构简单、安全性高、耗费硬件资源少等优点。进一步，针对目前家用网络摄像头存在的安全问题，设计了一种基于嵌入式硬件平台的广域网视频安全传输系统来保障H．264视频流在广域网中安全传输。此系统的设计也为混沌理论在实际工程应用方面提出了一种可行方案。