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基于支持向量机(SVM)的机器学习方法提出了空间激光通信四进制脉冲振幅调制(PAM-4)信号的检测算法。利用功率谱密度反演方法仿真大气相位屏,结合Taylor冰冻流假设,得到了激光载波经过大气湍流信道的光场信号,叠加接收端高斯白噪声后,采用SVM检测算法针对所得的PAM-4信号进行判决。SVM检测算法与大气信道无关。SVM检测算法对接收信号数据进行分组,对各组数据进行交叉验证并完成学习,并对参数进行调整。通过多次二分类确定各电平之间的最优超平面。最后,SVM作出信号判决。SVM检测算法得到的误码率低于双步盲检测法,在大气湍流较弱的情况下与最优边界检测法的结果相当,说明SVM检测算法具有良好的性能。