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随着无线网络技术的日益成熟,无线传感器网络技术在工业生产、人类生活中的地位越来越不容忽视。由于其具有的低功耗、成本低、组网复杂度低、实现简单等优点,在很多领域都得到了应用。对于需要多传感器并发式测试的无线传感器网络,如传感器节点定位、数据融合等应用,高精度时间同步是一个不可或缺的关键技术。也由于传感器节点体积小、能量低、处理能力有限等特点,给时间同步带来很大的挑战,这部分也是目前国内外无线传感器网络的热点研究领域。本文基于Zigbee网络设计了一种高精度时间同步系统。主要工作归纳如下:1.提出了一种改进的IEEE1588同步算法实现高精度时间同步方法。IEEE1588同步协议是广泛用于有线网络的高精度时间同步算法,结合硬件时间戳标记的方法,精度可达纳秒级。对于需要高精度时间同步的无线传感器网络应用,也可以参考IEEE1588时间同步协议实现。针对无线传感器网络的特点,对IEEE1588协议进行改进,减少了同步报文交换的次数。2.算法同步阶段,采用卡尔曼滤波的方法进行频率补偿。可以有效地提高同步精度,大大降低同步周期,减少了对网络资源的占用。3.设计了Zigbee网络时间同步系统硬件平台,包括原理图和PCB设计,最终在此硬件平台上实现了改进的IEEE1588时间同步算法。调试分析结果表明,本文所提出的时间同步算法可以达到微秒级的同步精度,并占用较少的网络资源,基本能满足现有的时间同步应用精度需求,可以应用到未来相关产品的研发中。