对于无线传感器网络这种新型的分布式网络系统,时间同步技术是至关重要的。传统的能够良好应用于Internet的NTP(Network Time Protocol)协议和与世界标准时间UTC(Universal Time Coordinated)保持同步的GPS(GlobalPosition System)协议,无线传感器网络由于其特殊性并不能很好的应用这些协议。一些针对无线传感器网络特点所设计的典型时间同步协议,促进了无线传感器网络时间同步技术的发展。但对于大规模的无线传感器网络,其优势技术无法发挥良好的效果。本文采用了新型的且适用于大规模无线传感器网络的时间同步机制。其起源于萤火虫同步闪烁的奇特的想象所引起的关注,它的互同步模式在心肌细胞同步收缩和神经网络节律起搏的发现,模拟这些生物模型的同步原理,建立了Peskin的脉冲耦合振荡器物理模型,比Peskin模型更加一般化的M&S模型为本文的研究奠定了坚实的基础。本文提出了一种基于M&S模型的改进的脉冲耦合振荡器模型。该模型针对无线传感网络特点进行设计,摒弃了复杂的激发函数,采用线性函数代替,这样既避免了节点计算能力的局限性,又能够节省节点计算能耗。与此同时,考虑传感器节点晶振存在差异这一不可避免的特点,而使模型具有不同频率。根据数学推导,证明了两个频率不同的线性脉冲耦合振荡器系统能够达到同步并保持同步,并且给出瞬时同步条件和同步保持条件。接着扩展到多个频率不同的线性脉冲耦合振荡器系统的情况下,证明能够达到同步并保持同步,并且给出瞬时同步条件和同步保持条件。实验证明基于频率不同的线性脉冲耦合振荡器模型的互同步机制,能够使无线传感器网络在某一时间达到全网同步,并且同步精度达到毫秒级。