刘 迪，武岩波，朱 敏，李 栋

(1. 中国科学院声学研究所海洋声学技术中心，北京100190；2.中国科学院大学，北京100190；3. 北京市海洋声学装备工程技术研究中心，北京100190；4. 中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室，北京100190)

0 引 言

基于水声通信技术的无线传感器网络作为海底观测网的重要组成部分，在维护国家海洋权益、开发和保护海洋资源方面有重要意义，在民用、军用海洋信息开发领域具有巨大的发展潜力，吸引了大量学者进行研究[1]。时钟同步是水声无线网各个节点协同观测的关键技术，对于某些声学或地震信号传感器，在长期工作过程中需要保持较高的同步精度才能检测和分析地震、海啸等突发事件。另外，为节省传感器节点能量，延长水下无线传感网络的生命周期，大多数工作节点采用睡眠-唤醒机制[2]，因此水下授时显得更为重要。

一般来说，水下获取精确时间基准的主要方式有：(1) 利用原子钟等高稳定度时钟授时，但该方法主要有两个缺陷。通常授时精度越高的系统，功耗、体积也越大。2016年，Woods Hole实验室[3]实验中使用的原子钟能耗在几十毫瓦量级，与普通石英晶振微瓦量级能耗间存在较大差异，而现阶段水下固定平台主要依靠自身携带的电池供电，能量非常有限，能耗是系统设计要考虑的首要问题。另外这种方式的时间累积误差也是不断积累的，长期工作也必须通过其他方式校准。(2) 水下声波协议授时，这种方式通常通过已知精确时间的节点和需要进行时间校准的传感器节点进行水声信息交互，进而实现授时功能。……