为了解决大规模无线传感器网络时间同步中多跳误差累积严重、时钟频率多变、节点能耗过高的问题,本文提出了基于动态路径和变周期的时间同步协议(Time Synchronization Protocol Based on Dynamic Path and Variable Period,TSP-DPVP)。本文采用区域分簇的网络拓扑结构,不仅能够减少网络最大同步跳数,而且能够提高网络同步精度。簇间同步阶段,采用基于动态路径的多跳同步机制,每轮同步根据与同步跳数以及时钟频偏相关的性能参数筛选性能好的邻居簇头节点作为参考节点,通过动态选择同步路径,可以有效减少多跳累积误差。簇内同步阶段,采用变周期的同步机制,通过对簇内同步误差进行建模分析,确定了频偏变化率与同步周期之间的关系;根据频偏变化以及设定的最大同步误差更新下一次同步间隔,既能够满足同步精度的要求,又可以延长再同步周期,减少同步消息的发送,节省能量。最后,在NS-2平台上对TSP-DPVP同步方案进行了仿真实验,验证了 TSP-DPVP协议在提升同步精度的同时又能有效的减少能量消耗的可行性。