频率在300Hz-30kHz的极低频/甚低频波探测是一种地基电离层D层遥感、闪电定位、太阳活动监测等研究的有利工具。本文研究的甚低频波主要有两个来源:自然闪电脉冲辐射与人工甚低频台站。闪电辐射的大部分甚低频波在由地面与电离层低高度区域构成的EIWG波导中反射传播,形成“天电”信号。“吱声”信号是一种具有色散效应的“天电”信号,其色散特性与电离层D层参数紧密相关。少部分甚低频波以哨声波的形式穿透电离层进入磁层,并沿着磁力线引导传播至共轭区域。在一定条件又将透过电离层进入EIWG波导,被地基接收机系统接收。工作频率在10-60 kHz的人工甚低频台站信号主要服务于全球航海通讯,大部分采用MSK调制。对人工台站辐射的甚低频波幅度、相位的监测是研究电离层D层时空变化特性的有利手段。本文首要工作是甚低频接收机系统硬件设计与实现,包括正交1Ω-1mH磁环天线、低噪模拟前端、数字接收机三个部分。磁环天线采用多匝、一定线径的铜线绕制而成。低噪模拟前端采用差分结构,包括匹配变压器、共基极差分放大器、仪表放大器、1k-50 kHz带通滤波器四部分,带内增益高达80 dB。数字接收机系统包括信号调理电路,250kHz采样率、16-bit的串行模数转换器,USB2.0数据传输模块,GPS时-频同步模块四部分,FPGA完成时序控制。此外,作者开发了该系统对应的基于VC++自动化观测平台与基于MATLAB GUI的数据处理平台。该系统现已在国内中低纬度地区部署多个站点:武汉、随州、乐山、漠河,积累了丰富的甚低频波观测数据。基于该甚低频接收机系统,本文开展了三部分甚低频波应用研究:低纬吱声观测、低纬哨声波观测、甚低频台站解调方法,并给出了初步研究结果。根据波导理论,本文推导了吱声截止频率fon与电离层反射高度h、电子浓度ne之间准确的数值关系,并给出准确获取吱声色散曲线与截止频率fon的方法,利用实际观测数据验证方法的可靠性。同时,利用随州地区甚低频观测站观测到丰富的哨声波数据,本文统计分析了该地区哨声波的形态特征、发生率随当地时间变化情况。此外,本文基于磁离子理论推导了哨声波色散关系,并给出色散值D计算方法,进一步分析了随州地区哨声色散值D分布与变化情况。最后,本文提出一种数字正交解调方法,完成甚低频台站信号幅度、相位信息提取,解调结果表明与理论分析相吻合。上述初步研究结果验证了甚低频接收机系统的可靠性与实用性。