随着科学技术日新月异的发展，我们已经身处信息化数字化的全新时代。在数字化的信息时代，信号处理技术已经成为了越来越热门的研究方向，其中广泛应用于信号分析、图像压缩、视频编码等领域的离散小波变换便是其中重要的研究课题。由于离散小波变换具有计算复杂度高、存储需求大等特性，通过硬件实现更加有利于系统性能提升，因此进行离散小波变换的VLSI结构设计具有重要意义。　　本文将结合整体应用环境，基于离散小波变换的提升算法进行VLSI的硬件优化设计。本文首先比较详细的介绍了小波变换的基本理论和发展研究现状，分析已有结构的优劣与当前研究的瓶颈。之后分别提出优化设计的单级架构和多级二维离散小波变换架构，单级架构引入了CSD结构以降低系统的关键路径延时，同时降低了资源消耗。多级结构通过数据错位扫描和内部运算折叠结构，改善了展开结构下时钟信号不匹配的问题，降低了系统的资源消耗和系统复杂度。　　在完成离散小波变换的VLSI设计后，本文基于JPEG2000图像压缩系统对设计进行仿真与功能验证，并于FPGA平台进行压缩测试。仿真与测试结果表明，本文设计的VLSI架构能够高效实现离散小波变换，满足应用需求。