本题考察的是**嵌入式系统中软件层面功耗优化的策略*。
A选项结构优化、编译优化和代码优化：虽然编译优化确实是低功耗设计的一种方式，但结构优化和代码优化主要是提高效率和可维护性，不是针对低功耗的专门手段，排除。
B选项软硬件协同设计、开发过程优化和环境设计优化：开发过程优化和环境设计优化主要关注开发效率和开发环境，与功耗控制无直接关系，排除。
C选项轻量级操作系统、算法优化和仿真实验：轻量级操作系统和算法优化确实可能影响功耗，但“仿真实验”是一种评估手段，不是功耗控制策略，排除。
D选项编译优化技术、软硬件协同设计和算法优化：这三项都是针对低功耗设计的重要手段。编译优化能生成能效更高的目标代码，软硬件协同设计能避免冗余功耗，算法优化可减少系统运行时间，是目前软件功耗控制的核心方法。因此，这是正确答案。
因此，选项 D 正确。