目前,作为网络基础的传送网已经由TDM向分组化传送网络演进。为兼容基于TDM的PSTN业务,满足3G/LTE无线移动回传网的时间同步要求,分组传送网需要引入高精度的时间同步与定时能力。IEEE1588制定的用于局域网的精确时间协议(PTP),已被扩展到各种分组传送网应用场景。PTP系统及模块的实现技术,是分组传送网同步技术研究与应用的重要课题之一。本文以FPGA嵌入式系统为基础,设计了PTP实现原型。原型系统的FPGA芯片配置了MicroBlaze软核CPU,操作系统采用了PetaLinux,应用程序以开源PTPd软件包为基础。针对PTP系统的硬件取时戳技术,本文采用VHDL语言设计了PTP时钟及时戳的处理软核,并对PTPd的时戳提取流程进行了改进,新增了监测调试功能。在此基础上,开发了能兼容10Mbps和100Mbps的MII的原型系统,可使时间同步精度达到亚微秒级别。本文进一步利用原型系统对四种联网环境的同步性能进行了实验分析,研究了影响同步精度的因素,包括:时戳获取方式、组网方式和无线中继结构。结果表明,相比于软件时戳方法,基于硬件时戳的PTP原型系统,其同步精度最大可提高3个量级;而存在无线中继的网络环境,同步精度存在3个量级的劣化。