伴随着科学技术的进步,人类对海洋资源及其环境的认识有了进一步的提高,水声传感器网络也引起学术、工业、军事等各方面越来越多的关注。而在水声传感器网络水下定位、环境监测、海底探测、目标识别、通信等诸多应用都需要水声网络时钟同步技术的支持,因此水声网络时钟同步技术是传感器网络应用的重要支撑。水声传感器网络环境和陆上传感器网络差别很大,比如水下传输时延比较大,能量受到限制。这些都使得陆上的时钟同步算法不能直接移植到水下环境之中,因此我们需要研究新的节能性好的水声时钟同步算法来解决水下环境面临的挑战。在此基础之上本文提出了高效节能的水声网络时钟同步算法和基于间歇性观测的水声网络时钟同步算法,基于间歇性观测的同步算法是基于高效节能同步算法的基础之上提出的。高效节能的水声同步算法分成两个步骤,第一步是锚节点向待同步节点发送消息包,然后利用最小二乘法估计得到时钟的频率漂移。第二步由锚节点发送自己的位置和时间信息给待同步节点,待同步节点根据这些信息估计出本地的时间偏差,整个过程待同步节点都只需要接收消息包,而不需要发送,因此能耗很低。基于间歇性观测的时钟同步算法中待同步节点采用休眠模式,在没有观测值的时候我们用间歇性观测的卡尔曼滤波器来估计时钟的频率漂移和时间偏差。这样得到结果更为精确,也避免了时钟的频繁同步,因此在一定程度上也降低了时钟同步算法的能耗。同时我们用误差分析和仿真结果来证明两种时钟同步算法的高效和节能。本文的主要研究内容和创新点如下所示:(1)提出了高效节能的水声网络时钟同步算法,该算法采用两次最小二乘来对参数进行估计,使得估计结果更为精确,也避免了频繁的再同步问题,一定程度上降低了节点的能耗,并且待同步节点只需要接收同步包,而不需要发送,使得算法的能耗较低。(2)在高效节能的算法基础上又提出了基于间歇性观测的时钟同步算法,该算法中节点采用休眠机制,算法将得到的间歇性观测信息用卡尔曼滤波器进行迭代,对频率漂移和时钟偏差进行更新。由于采用了休眠机制以及间歇性观测,使得算法在估计精度提升的同时降低了能耗。