基于网络化的分布式测试是一项十分复杂、困难的任务，与独立测试系统不同，在网络化分布式测试系统中，各节点需要相互协作完成相应的测试任务。因此，网络中的所有节点需要一个统一的时钟进行调度，需要对各节点进行时钟同步。时钟同步精度可以通过两种途径进行提高：一是通过硬件辅助方法，该方法能够显著提高时钟同步精度，但需要增加硬件成本与系统功耗；二是通过软件算法来提高时钟同步精度，该方法非常适合于基于无线的分布式测试系统，这也是本文的研究重点。结合攻读博士学位期间所参与的研究项目，着眼于能量有限的无线分布式测试系统的时钟同步，对PTP (Precise Time Protocol)时钟同步中的一些关键问题进行研究。论文的主要研究工作如下：1．PTP时钟同步系统行为模型的建立。在PTP时钟同步协议的基础上，建立了基于OMNeT++的PTP时钟同步行为模型。在基于PTP协议主从节点间的时钟同步模型基础上，建立主从节点时钟同步的数学模型，并分析了影响时钟同步精度的几个重要因素，为时钟同步算法的研究提供了仿真平台。2．时钟同步中的主时钟选择研究。分布式测试与控制系统在时钟同步初始化的过程中，需要确定当前网络中节点的时钟状态，并选择其中一个精度最高的节点时钟作为主时钟；另一方面，在同步过程中，由于时钟本身或者外界因素导致主时钟失效，需要重新选择当前网络的其它节点作为主时钟。由于主时钟的特性与整个网络的时钟同步精度是息息相关的，因此最优主时钟的选择对时钟同步的研究是非常有必要的。本文主要对时钟同步过程中，主时钟失效对后续时钟同步的影响进行了研究，提出了基于时钟群的方法来解决主时钟重新选择的问题。仿真实验结果表明，在主时钟失效的情况下，通过本文提出的时钟选择方法能够有效地降低对后续时钟同步精度的影响。3．基于卡尔曼滤波器的PTP时钟同步研究。在PTP时钟同步协议中，主从节点之间是通过PTP消息包对时间偏差进行测量，从而实现时钟同步。然而，任何测量都会受到噪声的影响，本文在对时钟偏差产生机理的分析基础上，建立了时钟偏差与时钟漂移的数学模型，并进一步建立时钟同步的状态方程以及观测方程，提出了卡尔曼滤波算法对时钟偏差与时钟漂移进行估计的方法，通过估计结果对时钟进行补偿，同时对时钟模型进行修正。另一方面，考虑到环境变化对时钟漂移的影响，本文又提出了一种基于二阶卡尔曼滤波器的时钟同步算法，通过自适应模型选择方法，可以在同步过程中在线地对时钟模型进行识别，选择最优的时钟同步算法。4．基于线性拓扑结构的PTP时钟同步研究。对于主节点与从节点之间通信链路中含有多个中间节点的线性拓扑结构的时钟同步，随着中间节点数量的增加，时钟同步精度会逐渐降低。本文分别对边界时钟和透明时钟在具有线性拓扑结构的分布式网络时钟同步中的应用进行了研究，分析比较了透明时钟和边界时钟的优缺点，并对不同中间节点时钟类型，以及采用不同中间节点数量对线性拓扑结构中的主从节点之间时钟同步精度的影响进行了研究。