高可靠和高精度的时钟是众多领域不同应用的基础，随着计算机网络的飞速发展，不同领域出现了各种各样的时钟同步算法。时钟同步技术旨在解决网络系统中各节点物理或逻辑时钟不一致的问题，统一的时钟为分布式系统中各节点任务先后执行提供了顺序保证，为互联网中金融交易、过程控制等提供了安全保证，为无线传感网络中的各节点彼此协作去完成复杂任务的检测和感知提供了质量保证。目前应用最为广泛的时钟同步技术是网络时间协议 NTP ，它为无序的Internet 环境提供了精确和健壮的时间服务，保证了整个互联网拥有一个基本一致的时钟。
　　当前的时钟同步算法有着很多不同的问题。首先，受制于系统的时钟分辨率，时钟同步算法只能获得低于系统时钟分辨率的同步精度；其次，很多时钟同步算法以往返时延对称为基础计算时钟相位偏差，但是在实际的网络环境中，往返时延往往并不对称；另外，时钟的频率偏差是造成时钟长期计时累积误差的根本原因，要想提高长期的计时精度并进一步减小算法同步频率，需要补偿时钟频率偏差。为了解决以上问题，本文的主要工作和贡献包括：
　　（1）针对时钟同步算法受制于Windows系统较低的时钟分辨率的问题，通过查阅微软官网资料，使用Windows系统的硬件高性能计数器QPC获得微秒级别的时钟分辨率；
　　（2）针对现有时钟同步算法多数假定往返时延对称的问题，本文提出了一种假定往返时延不对称的时钟同步算法，建立了一种新的时钟同步授时模式，在新授时模型的基础上推导求解了节点间的时钟相位偏差，理论上本算法的时钟同步精度在微秒级；针对现有时钟同步算法多数忽略时钟频率偏差的问题，本文推导了节点之间的相对频率偏差公式，在实验中利用公式对频率偏差加以校正，并设计了一种动态调整同步周期的算法，根据所处的同步过程，选择合适的算法动态调整时钟同步周期；
　　（3）设计并实现了一个高精度分布式时钟同步系统HDCSS，通过对原型系统的性能进行测试，实验结果表明新算法在局域网可以获得 150us 的同步精度，在广域网可以获得500us的同步精度，相比于同类型的时钟同步算法，时钟同步的网络通信开销减少了25%。