近年来,无线传感器网络(WSN)被认为是本世纪最具有发展前景的信息互联网络,不仅实现了物—物互相连接的信息通信,而且带动了网络智能化发展趋向。因此,研究无线传感器网络的相关技术具有巨大的科研价值。时间同步技术为WSN在信息采集、信息交互过程中提供了统一时间基准,是基于无线通信链路上包含时间信息传输的一种实时通信技术。由于WSN受到节点能耗、成本价格、节点部署密度大等条件限制,已往所提的时间同步技术已经不能在此网络中得以兼容。针对WSN时间同步技术研究,研究者们在基于时间同步模型基础上提出的同步算法已经在同步精度、同步能耗、同步偏差上取得一定的理论研究成果,但是,此类算法在WSN的实际应用中具有一定的局限性。本文研究的重点是在ZigBee协议栈的WSN机制下,实现低功耗传输速率基础上,设计具有高精度、低能耗、兼容性较高的智能滤波同步算法。首先,在ZigBee通信协议的WSN中,论文采用基于同步偏差优化的滤波技术方法,依据不同的网络拓扑以及网络跳数,提出了两种适应于不同网络应用需求的时间同步算法。在单跳拓扑网络结构中,依据节点间的通信距离和节点所持能量的大小,通过在无线通信传输链路上减少同步信标交换数量方式实现基于Sender-Receiver同步通信的Receiver-only同步算法模式,满足网络的局部同步需求;在多跳拓扑网络结构中,节点依据链路数据包的通信方式选择簇头,从而形成具有标识节点的簇型网络构造。于是各簇的簇头节点在逻辑上按照垂直方向连接,并实施水平方向各簇范围内的簇成员节点同步算法,实现网络的全局同步需求。其次,针对以上提出同步算法所固有的时间偏移,论文采用卡尔曼滤波原理,对同步模型的时间误差和信道的噪声干扰均采用滤波理论进行修正,通过线性化同步偏差以动态跟踪时钟偏移方法,可大大减少同步误差,满足高精度的同步要求。论文的仿真实验是在MATLAB平台上进行的测试,滤波原理分别在同步偏差、同步能耗、同步精度三方面进行仿真。实验结果表现出较好的同步性能,实现算法的多应用型设计。最后,论文给出了时间同步在无线传感器网络定位上的协同工作实例。定位节点为了在信息采集中减少能量消耗,因此在节点的休眠/唤醒机制中采用协议时间同步方法实现定位系统上的时间协同工作,为低功耗型的WSN设计提供了实例模型。