Проведен анализ современных решений в области передачи информации при помощи хаотических сигналов; выделен ряд ограничений, присущих каждому из направлений. Разработан новый более помехоустойчивый способ передачи информации при помощи динамического хаоса на основе инвариантного синхронного хаотического отклика. Рассмотрены требования, предъявляемые к генератору хаотических колебаний (ГХК) для предложенного способа передачи информации. В соответствии с этими требованиями разработан ГХК с задержкой и дискриминатором в цепи обратной связи. Исследованы характеристики этого ГХК, и показано его соответствие предъявленным требованиям. Синтезирована структура системы связи и ее математическая модель, использующая инвариантные свойства ГХК. На основе компьютерного математического моделирования системы связи проведена оценка помехоустойчивости системы при работе в канале связи с различными искажениями и помехами. Результатами моделирования доказана правильность выбранного направления повышения помехоустойчивости системы связи и подтверждена перспективность применения инвариантных свойств хаотических сигналов в современных системах передачи информации. Предложено применение фрактальных сигналов в системах широкополосной конфиденциальной связи.