时间同步技术是无线传感器网络的重要组成部分,许多无线传感器的应用都是建立在准确同步的基础之上的。由于网络节点通常部署在恶劣的条件下,受环境的干扰和影响,消息传输可靠性会变得很低,因此除了要考虑同步精度和功耗外,容错性也是无线传感器网络时间同步研究的重点及难点。本文围绕无线传感器网络的时间同步算法展开研究,通过分析目前典型的几种时间同步协议,发现这些协议都将重点放在兼顾时间同步的精度、节点功耗、可扩展性或同步范围等几个方面,在同步技术的容错性上考虑较少。因此,本文着重在较为全面的洪泛时间同步协议(Flooding Time Synchronization Protocol, FTSP)上进行分析和改进,以提高其容错性能。主要提出了三条改进措施：(1)引入残差分析,进行差错判断。由于FTSP算法错误信息排除机制过于简单,节点可能会因为判断的错误而误删了回归表中正确的信息,导致网络同步通信量的增大,节点同步精度的降低,或忽略了未检测到的异常数据而导致网络同步误差的增大。而如果对接收到的同步消息进行线性回归的残差分析,并进行差错判断,就可以弥补这样的缺陷,使节点正确处理接收到的信息。(2)增加线性回归所得时钟漂移率的修正处理。这样可以进一步减小异常数据对漂移率估计的影响,增强漂移率的稳定性和准确性。(3)用最小方差法替换最小二乘法来做线性回归估计时钟漂移率。这主要是为了减小多跳节点的漂移率估计方差和同步误差,同时当节点在某同步周期中由于通信的错误,回归表得不到更新时,可降低对漂移率估计的影响。最后,本文提出了结合以上三条改进措施的FTFTSP (Fault-tolerant Flooding Time Synchronization Protocol)算法,在MATLAB实验中,将FTSP算法和FTFTSP算法按相同条件进行仿真,结果表明,相比于FTSP算法,FTFTSP算法在节点同步的精度、稳定性和容错性等方面都有了很大的改善。