无线传感器网络(WSN)是由分布在给定局部区域内大量的无线传感器节点构成的一种新型信息获取系统。通过集成化微型传感器实时监测、感知和采集各种环境监测对象的信息，并以自组织网络方式传送到用户终端。鉴于无线传感器的特点，应用协作分集传输技术有助于提高网络的吞吐率、信道容量、网络的生命周期及可靠性。协作分集系统可以通过天线终端之间共享而协作传输数据，具有良好的分集增益。之前的一些协作通信系统提前假设了各用户之间具备定时同步，但是很多分析结论以及数值结果显示定时误差在协作系统中会严重影响通信的可靠性。在定时误差较大时会严重影响分集增益以及系统容量。由于无线信道传输会导致多个不同节点协作通信的定时不同步。本论文针对无线传感器网络协作通信物理层定时同步问题，探索无线传感器网络重新同步滤波器的设计方案用来补偿在接收机造成的定时同步误差问题。为实现无线传感器网络多节点协作通信的目标奠定理论和技术基础。　　 论文首先结合国内外针对无线传感器网络的研究现状和发展趋势提出了论文的研究开发目标，以及拟解决的关键技术问题和论文特色。分析介绍了无线传感器网络技术的相关概念和网络结构，相关研究热点和应用实例。以及协作分集技术的概念和相关分集方法，对在STBC下的协作MIMO系统做了深入分析。　　 文章提出一个针对协作系统多重定时偏移补偿问题的方案。设计出了重新同步滤波器用来补偿时间异步在接收机造成的码间干扰(ISI)。在L—曲线法的最佳正则化参数选择下利用了加权最小二乘法。结果表明，可以显著提高补偿并且接近理想状况。同时介绍一个通用系统模型，统一了重新同步滤波器的设计框架并且推导出了二次约束条件下的LS滤波器和正则滤波器，在提出的方法下进行了深入分析。最后利用数值结果证明提出的方案。本文所提出的框架能够确定最佳设计约束条件并且给出了不同信道偏移的实现。数值结果也说明文章所提及的滤波器不管是在轻微或是严苛的定时偏移情况下都优于以前的方法，挽救了因为时空异步导致的性能损失。