无线传感器网络(Wireless Sensor Networks，WSN)是一种综合了计算机、微电子与通讯等多种学科研究内容的新兴的网络技术。它通常是由大量廉价的具有信息获取能力的节点组成自组织的无线通信网络，作为“物联网”研究的一项重要支撑技术，拥有十分广阔的应用前景。WSN是联系物理世界和计算机系统的桥梁，而对物理世界的观测必须建立在统一的时间标度上，因此相对于通常的分布式系统，WSN对时间同步的需求尤为重要，可以说时间同步是WSN的一项支撑技术。　　 目前对WSN时间同步的研究提出了很多算法和协议，这些算法和协议大多建立在一定的网络拓扑的基础上，通过数据包交换节点的时钟信息，并对节点时钟进行调整。由于涉及大量的数据交换和计算，这些方法通常代价较高。脉冲耦合振荡器模型是一种用来描述自然界中许多(如钟摆、萤火虫、心肌细胞等)互同步现象的数学模型。本文针对应用脉冲耦合振荡器模型对WSN进行时间同步过程中所遇到的计算量、频率差异等问题，提出了一种非漏电脉冲耦合振荡器模型，分析了频率差异对模型的影响，并基于此模型设计了WSN时间同步算法。主要创新性研究内容包括：　　 (1)提出了一种非漏电脉冲耦合振荡器模型经典的脉冲耦合振荡器模型基于非线性的状态函数，对于使用单片机作为处理器的WSN节点来说计算量过大。针对这一情况，本文提出一种非漏电脉冲耦合振荡器模型，该模型基于线性的状态函数，非常适合于设计WSN时间同步算法。文章先证明了两个振荡器的同步条件，在此基础上，建立了多振荡器系统的同步条件，并证明了该模型几乎在所有的条件下均能达到同步。　　 (2)提出了一种频率互异非漏电脉冲耦合振荡器模型现有的脉冲耦合振荡器模型大多假设振荡器是完全相同的，而在实际环境中这一条件难以保证。本文在上述非漏电脉冲耦合振荡器模型基础上，进一步研究了频率差异对模型同步性的影响。针对频率互异模型的特点，区别定义了两个振荡器的同步与瞬时同步，同时给出了同步保持条件，并在此基础上证明了两个振荡器的同步性。对于多振荡器系统，文章先证明了同步了的多振荡器系统的同步保持性，然后给出了瞬时同步条件和同步保持条件。最后证明了不满足瞬时同步条件的频率集合的测度为0，即一个频率互异多振荡器系统几乎在所有的条件下都能够达到瞬时同步，如果其又满足同步保持条件，则会达到并保持同步。　　 (3)提出了一种基于非漏电脉冲耦合振荡器系统的WSN时间同步算法将非漏电脉冲耦合振荡器模型应用于WSN时间同步是本文的研究目的。作为研究基础，文章首先介绍了我们编写的一个脉冲耦合振荡器模型仿真器，该仿真器能够对脉冲耦合振荡器模型的同步性进行验证。接下来，介绍了我们建立的一套WSN测试平台，该平台能够有效的支持时间同步实验。最后，本文分析了将上述模型应用于WSN时间同步算法在实际中遇到的问题，设计了基于非漏电脉冲耦合振荡器模型的WSN时间同步算法。通过在测试平台上的实际测试，验证了算法的有效性。同时，还分析了模型中各个参数对同步精度的影响，并与其它时间同步算法进行了比较分析。通过分析可知，与经典算法相比基于脉冲耦合振荡器的方法具有更好的健壮性和扩展性；而实验表明，本文算法的最好精度达到100微秒级，略好于现有的基于脉冲耦合振荡器模型的WSN时间同步算法，而且收敛速度提高了一个数量级。