无线传感器网络（Wirele Sensor Networks，WSN）时钟同步是无线传感器网络的一项重要支撑技术，无线传感器研究的很多方向都涉及到节点时间同步技术，如节点数据融合、节点动态定位、节点状态切换等。设计实现无线传感器网络节点时间同步是本文的研究重点。 论文在介绍WSN基础协议和现阶段研究状况基础上，设计实现了一种基于JN5121模块的无线传感器网络节点，详细描述了电源模块、核心CPU模块、传感器模块、存储模块和GPS模块的设计原理和相应的接口软件以及节点组网软件设计总流成。论文列举了目前几种常见的时间同步协议，并比较他们之间的优缺点。根据无线传感器网络的应用特点，规划设计了部分节点采用GPS绝对校时、端节点采用TPSN分层相对校时的同步机制。论文给出了GPS授时原理，分析了基于GPS的1PPS技术的全能节点授时的原理和精度指标，设计采用内部晶振与1PPS脉冲对准的方式以达到100us的定时精度并给出了详细的实现过程。对于不具备绝对校时功能的节点，论文采用网络全局同步和局部区域/节点相结合的机制以达到最小的能源消耗。网络全局同步指在必要的时刻，由中心发起时间校准命令，所有的活动节点将分别采用GSP或TPSN算法进行全网的时间同步；区域同步是指当休眠节点唤醒后，在节点入网探测阶段主动发起并采用TPSN时间同步协议进行校时。论文设计的节点时间同步机制在保证节点时钟精度的同时，尽可能降低节点工作时间从而达到降低功耗的目的。文中还给出了TPSN时间同步协议的原理、精度影响因素及在全局网络和区域网络中实现的流程。 论文对设计的无线传感器网络节点的时间同步性能进行测试，论文所实现的无线传感器节点GPS-1PPS时间同步精度能够达到100us以上的精度、3跳以内TPSN校时节点的时钟同步精度能达到10ms的同步效果，全网时钟同步精度能满足一般测试系统的精度要求。