前言

最近在做项目的时候接触到了Matlab自带的5G工具包中，有CDL信道的函数API，可以方便地对信道进行建模。从而使我们更专注于信道估计或者是波束成形方面的工作，而不需要投注过多精力在信道仿真上。

这篇博客是对Matlab CDL信道文档的笔记。

CDL信道的全称是 clustered delay line，应该是指信道是由多个不同延时的簇 (cluster) 组成的。

API介绍

首先，我们通过下面语句创建一个 CDL信道对象：
cdl = nrCDLChannel()
很容易理解， nr就是5G NR标准的意思。这样是创建了一个默认的CDL信道对象。也可以通过以下语法，将默认的参数改为自定义参数：
cdl = nrCDLChannel(Name,Value).
默认的生成信道对象为：
在这里插入图片描述

DelayProfile: 有默认的多种配置可选，代表了常见的信道延迟模型。也可以进行自定义，从而对每一径的延迟，路损, 角度进行自定义。
Angle Scaling：设置为true后可以对 角度范围， 平均角度进行自定义设置。
DelaySpread：时延扩展设置。默认为30e-9, 即30ns.
CarrierFrequency: 载波频率，默认为4e9，即4GHz.
MaximumDopplerShift:最大多普勒频偏，默认为5Hz. 如果设为0，则认为信道时不变。
UTDirectionOfTravel：终端的入射角度，包括仰角和水平角，默认为0度和90度。
SampleRate：采样率，决定了采样时间间隔。默认为30.72e6Hz, 即一个采样时间间隔约为 32.55ns。
TransmitAntennaArray：发送天线阵列设置。可以修改天线的组成数量（包括 $m\times n$ 排列的多个UPA，每个UPA包含了 $p\times q$ 个天线， UPA的极化方式）。可以修改天线的间隔。
ReceiveAntennaArray：同上，为接收端的天线阵列设置。
RandomStream：控制随机变量种子
ChannelFiltering：默认为true，如果设为True，则可以直接用signalOut = cdl(signalIn)这样的语法来模拟信号通过信道。如果设为false，则可以通过[pathGains,sampleTimes] = cdl()得到不同采样时间的信道数据。
TransmitAndReceiveSwapped：可以将下行改为上行。
SampleDensity 和 NumTimeSamples: 都是用于决定总共生成几个采样点。前者是根据半波长内有SampleDensity个点，来计算出需要的采样点数。而当将SampleDensity设置为Inf时，则直接可以设定NumTimeSamples，来人为确定需要几个采样点。

获取信道

我们重点讲一下如何获取Matlab自带默认产生的CDL信道矩阵。
首先，我们需要运行ChannelFiltering = false，从而使得下面语法得以成功运行：
[pathGains,sampleTimes] = cdl()
这里，输出的pathGains矩阵就是我们想要的信道矩阵。
这是一个 $N_{CS}\times N_{P}\times N_T \times N_R$ 的矩阵。

第一维 $N_{CS}$ 就是采样点数。这一维可以刻画信道的时变性。笔者尝试过，如果将多普勒平移设置为0，即信道体现为时不变。那么这 $N_{CS}$ 个 $N_{P}\times N_T \times N_R$ 矩阵均相等。
第二维 $N_P$ 代表的是路径数。按默认CDL信道的话，会共有23径。每一径的延时，角度都可以在参数中查看到。
$N_T\times N_R$ 就是我们常见的信道矩阵。