时间同步是无线传感器网络一项重要的基础服务,是实现协同休眠、目标跟踪和数据融合等技术的基础。由于无线传感器网络低功耗、低成本、低复杂度等特点,传统的时间同步算法如NTP和GPS已不适合于无线传感器网络。针对于无线传感器网络自身的特点,目前已经提出了很多时间同步协议,如RBS协议、TPSN协议和FTSP协议等。本文对已有的时间同步技术和算法进行了深入的研究,并在TPSN协议的基础上,提出了一种改进的时间同步算法。TPSN算法分为两个阶段:第一个阶段是层次发现阶段;第二阶段是时间同步阶段。针对于层次发现阶段,改进的时间同步算法根据RSSI选出处于广播域边缘的节点作为下一跳广播层次发现分组的节点,通过这个改进减少了网络中广播层次发现分组的节点,从而减少了整个网络的功耗;针对于时间同步阶段,改进的时间同步算法首先引入改进的双向时间同步模型,此模型在传统的双向时间同步模型的基础上加入了对时钟频率偏移的考虑,接着根据同步精度的要求,采集多组时间同步信息样本,并利用最小二乘法估计出时钟偏移和时钟频率偏移,通过这些改进提高了时间同步的精度,延长了需要重新同步的时间。本文最后利用Matlab和基于ARM&Linux的ZigBee硬件平台,对改进的时间同步算法进行了仿真和验证。验证结果表明,改进的时间同步算法明显提高了时间同步的精度,并且延长了需要重新同步的时间。