提升算法是近几年来在小波理论基础上发展起来的一种构造小波和实现小波变换的新方法,具有结构简单、计算速度快、原位运算,可以实现整数小波变换且精确重构原始信号等优点,因而在信号处理领域得到广泛的应用。基于提升算法的小波变换也成为了最新图像压缩标准JPEG2000的核心变换算法。本文首先研究了一维信号小波阈值降噪的问题,针对小波阈值降噪中软硬阈值函数各自的缺点,提出了一种基于邻域相关性的新型阈值函数。同时提出了一种确定降噪阈值的新方法。实验结果表明新阈值函数有较好的降噪结果。接着,研究了图像融合的问题,针对多光谱图像与高分辨率图像融合算法中存在的问题,提出了一种提升小波变换和IHS变换相结合的图像融合新方法。采用分区域加边缘融合因子的融合思想实现分区融合,区域的划分采用进化算法。实验结果表明融合图像最大限度地保留了多光谱图像的光谱信息且提高了高分辨率图像的空间分辨率。为了将提升小波变换应用于实时信号处理,分析了JPEG2000中所采用的小波滤波器,并引入了一种新的LS97小波。实验验证了LS97小波和CDF97小波有很好的兼容性,然后设计了Le Gall 53小波变换及LS97小波变换的硬件结构。为了提高硬件利用率,本文将两者统一在一个结构中,只要一个控制信号就可以实现两者之间的转换。然后采用Verilog HDL硬件语言对所设计的结构进行描述,并在Xilinx ISE6.2i集成环境下实现系统的仿真与综合,验证该设计的可行性。