Ad Hoc网络是一种无需特定基础设施的网络架构,采用分布式控制,具有自组织、无中心节点、多跳等特征。在一些现代化战场、紧急救援等场合有着积极的作用,具有广阔的发展前景。随着自组织网络技术的不断发展,对其测距系统提出了更高的要求。在Ad Hoc网络中,时间同步是需要重点研究的关键技术之一,自组织网络节点自主定位、自主定时等功能都需要严格依赖于节点间精确的时间同步。基于节点间的高精度测距和时间同步问题,本文主要做了如下工作:(1)提出适用于测距技术研究的信道建模方法。对高斯信道、多径信道和干扰信道多种信道模型进行建模,通过对比不同信道环境下的测距精度的RMSE曲线,说明了建立信道模型的正确性。提出了基于模糊最小二乘的最佳测距路径识别方法。通过仿真验证,证明该方法的有效性,可以克服恶劣NLOS多径信道影响,实现高精度测距的目标。针对低信噪比情况下路径识别误差较大的问题,本文提出基于Kalman滤波方法的测距信号降噪方法。通过仿真验证,结果表明在低信噪比环境下,基于Kalman滤波的测距信号降噪方法可以有效降低接收信号的噪声。(2)介绍了Ad Hoc网络的节点时钟模型,利用分形方法对网络节点时钟噪声进行分析和研究。Kalman滤波是一种经常用来描述网络节点时钟差的方法,时钟模型的Kalman滤波方法可以对节点时钟的噪声状态进行描述。对时钟噪声序列非正态性等特征进行分析。介绍了时差噪声的分形特性,分形特性可以用来在估计Kalman滤波的协方差矩阵,从而提高滤波算法效率。(3)对RBS、TPSN、Tiny/Mini-Sync三种时间同步算法的双向时间同步误差进行分析。本文采用网络节点钟差的分形预报方法,利用节点间钟差噪声的分形特性建立噪声预报模型,通过提高对噪声协方差阵的估计精度来提升同步精度。通过仿真对比,节点之间的相对钟差预报精度在分形模型下要高于一次多项式模型和灰色模型。以三个网络节点分别验证RBS算法、TPSN算法和Tiny/MiniSync算法的性能。按照基于钟差预报的网络时间同步模型,通过对钟差噪声分形特性的描述,降低了噪声对网络节点时间同步精度的影响。在收敛速度方面,基于时差预报的网络同步算法比RBS、TPSN、Tiny/Mini-Sync三种时间同步算法更快,而且精度没有损失。