自动识别系统（Automatic Identification System，简称AIS）是用于船舶及基站间集海上船舶识别、安全监控和通信导航功能于一体的新型助航系统。随着经济全球化的迅速发展，航运事业日益繁忙，建立能够实现全球海域范围内船舶安全的监控系统显得尤为重要，由此星载AIS系统的研究倍受关注。星载AIS系统具有多普勒频移较大、信道时变较快、多用户干扰严重等特点，相干检测复杂度增大，对现有的算法提出挑战。同时，传统的AIS系统针对两个频道设置两个接收机，每接收机一般是将天线接收到的信号先进行各级放大、下变频、A/D转换，再进行后续解码处理，而对于星载AIS系统接收机，对模拟器件的稳定性、精确度等性能要求更高。基于此，本文研究了星载AIS系统中解码算法，在分析现有算法的不足的基础上，提出以下改进方案：（1）提出了一种基于Viterbi解码的非相干检测算法。该算法基于最大似然准则，将接收信号经过Laurent分解的主要分量作匹配滤波，避免了白化滤波器的设计。仿真结果表明，改进后的算法不仅大大减少了运算量，同时有效提高了检测性能。（2）提出了一种相位自适应的非相干检测算法。该算法基于最大似然准则，将相位补偿的过程与译码中路径选择结合在一起，避免了繁琐的锁相环设计。这样大大减少了系统复杂度，同时也在低信噪比下获得了理想的检测性能。（3）针对卫星接收机对模拟器件性能要求较高的问题，提出直接对接收到的射频信号进行采样，研究了一种星载AIS信号全数字解调方法和信息检测恢复技术。最后通过示波器采集实际船台发送的AIS信号进行了实验，验证了接收端整个处理过程的正确性。