无线传感器网络时钟同步优化算法

　　针对无线传感器网络（WSN）时间同步过程中易受干扰，易发生通信延迟所造成的同步精度不高、收敛速度不快的问题，从控制的角度提出一种时钟同步优化算法。该算法首先建立时钟同步状态模型，然后通过现代控制理论的思想，引入中心控制策略，建立基于控制的时间同步状态模型。该控制策略是通过全局的时钟状态信息进行设计，在卡尔曼滤波最优估计前提下，使控制满足使性能指标函数最小的条件下，得到最优控制。仿真结果表明，所提出的时钟同步优化算法和无线传感器时钟同步协议（ TPSN）相比，从第6步时钟同步开始，前者的同步误差逐渐比后者的同步误差小；在实现同一较高精度的同步需求时，前者需要的同步次数是后者所用的同步次数的20%左右；由时钟同步误差收敛均值的方差对比值显示，前者比后者的同步误差均方差小了两个数量级，因此所提出的时钟同步优化算法比时钟同步协议同步精度高、收敛速度快、网络通信负荷低。