В работе ставится и решается задача экспериментального исследования некоторых систем синхронной хаотической связи с целью сравнения их качественных и энергетических характеристик. Первая из рассмотренных систем представляла собой приемо-передающее устройство с аддитивным подмешиванием информационной компоненты к хаотической несущей, вторая — устройство с нелинейным введением информационной компоненты в источник хаотических колебаний, третья — структуру связи, сочетающую в себе аддитивное подмешивание на передающей стороне и синхронный хаотический отклик на приемной. В целях объективности сравнения полученных результатов анализируемые системы были реализованы на базе одной и той же радиофизической модели автогенератора с трехмерным фазовым пространством. Натурные эксперименты показали, что при условии сохранения конфиденциальности передачи аналоговых сигналов для первых двух систем качество сигнала, восстанавливаемого в их приемных устройствах, примерно одинаково. Однако использование нетривиального подхода, заключающегося в объединении аддитивного подмешивания информационной компоненты на передающей стороне и синхронного хаотического отклика на приемной, позволяет существенно улучшить качество восстанавливаемой информационной компоненты и увеличить энергетический потенциал канала связи.