无线传感器网络是一种典型的分布式网络系统,起着连接现实世界和计算机虚拟世界的桥梁作用,其自身协议的运行和应用(比如数据融合、节点定位以及 TDMA调度等)都离不开时间同步。为了准确有效地调整本地时钟,必须提供一个合适的无线传感器网络时间同步协议。　　无线传感器网络的洪泛时间同步协议(FTSP)综合考虑了能量感知、可扩展性、鲁棒性、稳定性和收敛性等方面的同步要求,与经典的 RBS、TPSN、DMTS时间同步协议相比具有较大的优势,能够满足无线传感器网络的大部分应用要求和性能指标。然而,由于传感器网络自身条件的限制,该协议还有一定的缺陷。针对不同的情况,本文分别对其进行了改进:　　1、对于一个节点密度较大的无线传感器网络来说,采用洪泛广播模式发送同步信息时,所有节点都要参与转发才能使同步信息从根节点扩散至全部节点以达到全网同步,容易造成广播风暴和信息冗余。因此,本文引入了连通支配集(CDS)的方法对 FTSP协议进行改进。首先对 Yao-Pin Tsai等学者提出的连通支配集算法进行优化,使之在通信和计算复杂度不变的情况下,连通支配度更小,然后基于此算法构造虚拟骨干网来限制 FTSP协议的洪泛广播,即选择 CDS中的节点作为骨干节点转发同步信息,CDS外的节点只接收而不再转发同步信息。仿真结果表明改进后的 FTSP协议减少了同步消息发送的次数和广播风暴问题,大幅降低了网络中的能量消耗。　　2、FTSP协议利用线性回归的方法来估算本地时间与全局时间之间的时间漂移和偏移,然而由于网络拥塞、节点的时钟跳变以及各次观测数据的精度不同,无线传感器网络中经常出现异常同步数据的情况,此时用普通最小二乘法(OLS)进行线性回归容易受到异常数据点的影响,估计的时间漂移率“失真”较大。因此,本文引入了加权最小二乘法(WSL)对 FTSP协议进行改进,即在线性回归过程中,对于所测得的数据,选择可信度高的给予较大的权重,可信度低的给予较小的权重。仿真结果表明改进后的 FTSP协议减少了异常数据点对回归估计的影响,有效地提高了时间漂移率估计的精度。