广电网络、铁路自动化信息系统、油气管道生产监控、智能电网、移动通信行业对信息系统的管理、运行、维护当中常常要求有统一的时间管理系统来维持一个标准时间,为区域内的各种设备提供精确的时间信号。基于网络的授时方式具有广泛的应用价值,NTP授时技术基于现有的以太网通信网络,具有良好的可靠性和精度。但是现有的NTP服务器时钟源都是GPS或者铷钟,因此价格较贵、体积较大、不能满足国家战略安全需要;而且不提供其他授时方式,对于不具备网络条件的场所无法使用。因此需要一种小型化、低成本化的授时模块,来满足各行各业对时间同步的需求。该论文通过研究NTP相关技术和理论,分析影响NTP时间同步精度的各个因素,提出了需要研究和解决的重点问题,设计了硬件和软件的框架及各个功能模块。重点围绕时钟同步中时间相位和频率不一致问题和本地时间守时问题进行了硬件电路设计。针对NTP主时钟的北斗/GPS时间提取和调整问题,研究和设计了主时钟时间处理算法;针对NTP从时钟的网络时间处理问题,研究和设计了从时钟网络时间处理算法;同时,为了实现本地时间守时,还研究和设计了用于该守时电路的软件算法。