近年来,随着微机电系统和无线通信技术的进步,关于无线传感器网络的研究受到了学界的广泛关注。无线传感器网络由一些小型化、低成本、低功耗的节点构成,它们对特定信息进行数据采集,邻居之间相互通信、共同协作完成任务,在环境监测、军事防卫、医疗保健、智能交通等领域中都有重要应用。实现这些应用的一项基础要求就是网络中的所有节点都在统一时间参考下进行信息处理,因此时钟同步是无线传感器网络中最基本、最重要的问题之一。针对LSTS算法的相位估计随时间负方向发散的问题,本文提出了一种新的相位补偿算法,保证了虚拟时钟相位估计的有界性,并分析了该算法下相位估计的平衡点问题,最后通过一系列数值仿真来刻画新算法(LSTS-DC算法)的性能表现。本文的主要工作如下:1.在随机有界时延存在的无线传感器网络中,首先证明了LSTS算法的相位估计在含有单个根节点的拓扑下是有界的,而在含有两个根节点以上的拓扑下随时间负方向发散。接着利用相位估计的一阶差分信息设计了一种新的相位补偿算法,并证明了新算法可以保证相位估计的有界性。最后通过数值仿真进一步说明了新算法的有效性。2.分析了新算法下相位估计的平衡点问题。在有界时延存在的无线传感器网络中,得到了在不同网络拓扑条件下,对应的相位估计平衡点的存在情况。然后在平衡点存在的情况下,通过在平衡点处的状态方程,得到了在特定拓扑结构下时延信息与时延补偿量之间的等式关系。最后通过几组数值仿真验证了所得结论。3.比较了LSTS-DC算法与经典一致性时钟同步算法以及PISync算法的性能表现。在随机有界时延存在的无线传感器网络中,通过一系列数值仿真,发现ATS、WMTS、LSTS和PISync算法的相位估计均发散,其中只有LSTS算法的相位估计误差有界。而相比于这四种算法,本文提出的LSTS-DC算法可以同时保证相位估计和相位估计误差均有界,并且有着更高的同步精度。