时间同步机制是无线传感器网络的必要机制和关键技术,近年来受到了越来越广泛的关注。本文首先分析研究了无线传感器网络的时钟同步这一课题的背景、必要性及意义,然后主要在分析算法的鲁棒性、扩展性、同步精度以及减少信息包传递次数、保持能量高效使用上,提出了三个无线传感器网络的平均时钟同步算法,并对各个算法进行了严格的数学证明和收敛性分析,同时做了实验仿真。第一个方案ATSP算法,考虑了相位偏置,频率漂移以及信息传输过程中的随机延时,并与TPSN算法做了对比,在数学理论和仿真实验的证明下,说明了该算法具有的高同步精度,但这是以大量的信息交换为代价的,为了改进这个不足,我们提出了第二个平均时钟同步的算法。第二个方案CATS算法,受RBS算法的启发,将传感器网络划分成交互相连的簇结构网络,提出簇内节点的局部平均时钟同步方法,考虑了相位偏置和频率漂移,与RBS算法做对比,有较好的能量保持和同步精度,不过该算法没有考虑信息传输过程中的随机延时,是比较理想情况下的一种同步算法。第三个方案ACATS算法,受PBS算法的启发,运用了监听思想,对CATS算法中的簇内节点的局部平均时钟同步方法做了改进,减少了簇内节点同步过程中所需的信息交换次数,同时还考虑了相位偏置,频率漂移以及信息传输过程中的随机延时,对适用于实际的网络有重要的意义。本论文选题来源于国家自然科学基金项目(NO.61072139)。