EMCAL/AliCaloRawAnalyzerPeakFinder.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * This file is property of and copyright by                              *
   3  * the Relativistic Heavy Ion Group (RHIG), Yale University, US, 2009     *
   4  *                                                                        *
   5  * Primary Author: Per Thomas Hille  <perthomas.hille@yale.edu>           *
   6  *                                                                        *
   7  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   8  * Please report bugs to p.t.hille@fys.uio.no                             *
   9  *                                                                        *
  10  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
  11  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
  12  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  13  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  14  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  15  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  16  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  17  **************************************************************************/
  18
  19 // The Peak-Finder algorithm
  20 // The amplitude is extracted  as a
  21 // weighted sum of the samples using the
  22 // best possible weights.
  23 // The wights is calculated only once and the
  24 // Actual extraction of amplitude and peak position
  25 // Is done with a simple vector multiplication, allowing for
  26 // Extreemely fast computations.
  27
  28 #include "AliCaloRawAnalyzerPeakFinder.h"
  29 #include "AliCaloBunchInfo.h"
  30 #include "AliCaloFitResults.h"
  31 #include <iostream>
  32 #include "unistd.h"
  33 #include "TMath.h"
  34 #include "AliLog.h"
  35
  36 using namespace std;
  37
  38 ClassImp( AliCaloRawAnalyzerPeakFinder )
  39
  40 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::AliCaloRawAnalyzerPeakFinder() :AliCaloRawAnalyzer("Peak-Finder", "PF")
  41 //    fTof(0),
  42 //                                                            fAmp(0)
  43 {
  44   //comment
  45
  46   fNsampleCut = 5;
  47
  48   for(int i=0; i < MAXSTART; i++)
  49     {
  50       for(int j=0; j < SAMPLERANGE; j++ )
  51         {
  52           fPFAmpVectors[i][j] = new double[100];
  53           fPFTofVectors[i][j] = new double[100];
  54           fPFAmpVectorsCoarse[i][j] = new double[100];
  55           fPFTofVectorsCoarse[i][j] = new double[100];
  56
  57           for(int k=0; k < 100; k++ )
  58             {
  59               fPFAmpVectors[i][j][k] = 0;
  60               fPFTofVectors[i][j][k] = 0;
  61               fPFAmpVectorsCoarse[i][j][k] = 0;
  62               fPFTofVectorsCoarse[i][j][k] = 0;
  63             }
  64         }
  65     }
  66
  67   LoadVectors();
  68
  69 }
  70
  71
  72 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::~AliCaloRawAnalyzerPeakFinder()
  73 {
  74   //comment
  75   for(int i=0; i < MAXSTART; i++)
  76     {
  77       for(int j=0; j < SAMPLERANGE; j++ )
  78         {
  79           delete[] fPFAmpVectors[i][j];
  80           delete[] fPFTofVectors[i][j];
  81           delete[] fPFAmpVectorsCoarse[i][j];
  82           delete[] fPFTofVectorsCoarse[i][j];
  83         }
  84     }
  85 }
  86
  87
  88 Double_t
  89 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::ScanCoarse(const Double_t *const array, const int length ) const
  90 {
  91   Double_t tmpTof = 0;
  92   Double_t tmpAmp= 0;
  93
  94   for(int i=0; i < length; i++)
  95     {
  96       tmpTof += fPFTofVectorsCoarse[0][length][i]*array[i];
  97       tmpAmp += fPFAmpVectorsCoarse[0][length][i]*array[i];
  98     }
  99
 100   tmpTof = tmpTof / tmpAmp ;
 101   return tmpTof;
 102 }
 103
 104
 105 AliCaloFitResults
 106 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::Evaluate( const vector<AliCaloBunchInfo> &bunchvector, const UInt_t altrocfg1,  const UInt_t altrocfg2 )
 107 {
 108   // Extracting the amplitude using the Peak-Finder algorithm
 109   // The amplitude is a weighted sum of the samples using
 110   // optimum weights.
 111
 112   short maxampindex; //index of maximum amplitude
 113   short maxamp; //Maximum amplitude
 114   //  fAmp = 0;
 115
 116
 117   fAmpA[0] = 0;
 118   fAmpA[1] = 0;
 119   fAmpA[2] = 0;
 120
 121
 122   //  cout << __FILE__ << __LINE__ << "\tendbin = " << bunchvector.at(index).GetEndBin()  <<  "\tstartbin = " << bunchvector.at(index).GetStartBin()  << endl;
 123
 124   int index = SelectBunch( bunchvector,  &maxampindex,  &maxamp );
 125
 126   if( index >= 0)
 127     {
 128       Float_t ped = ReverseAndSubtractPed( &(bunchvector.at(index))  ,  altrocfg1, altrocfg2, fReversed  );
 129       Float_t maxf = TMath::MaxElement(   bunchvector.at(index).GetLength(),  fReversed );
 130
 131       if(  maxf < fAmpCut  ||  ( maxamp - ped) > 900  )  // (maxamp - ped) > 900 = Close to saturation (use low gain then)
 132         {
 133           //      cout << __FILE__ << __LINE__ <<":, maxamp = " << maxamp << ", ped = "<< ped  << ",. maxf = "<< maxf << ", maxampindex = "<< maxampindex  << endl;
 134           return  AliCaloFitResults( maxamp, ped,  -1, maxf,   maxampindex, -1, -1 );
 135         }
 136
 137       int first;
 138       int last;
 139
 140       if ( maxf > fAmpCut )
 141         {
 142
 143
 144           SelectSubarray( fReversed,  bunchvector.at(index).GetLength(),  maxampindex -  bunchvector.at(index).GetStartBin(), &first, &last);
 145           int nsamples =  last - first;
 146           if( ( nsamples  )  >= fNsampleCut )
 147             {
 148               int startbin = bunchvector.at(index).GetStartBin();
 149               int n = last - first;
 150               int pfindex = n - fNsampleCut;
 151               pfindex = pfindex > SAMPLERANGE ? SAMPLERANGE : pfindex;
 152
 153               short timebinOffset = maxampindex - (bunchvector.at( index ).GetLength()-1);
 154
 155               int dt =  maxampindex - startbin -2;
 156
 157               //    cout << __FILE__ << __LINE__ <<"\t The coarse estimated t0 is " << ScanCoarse( &fReversed[dt] , n ) << endl;
 158
 159
 160               //     Float_t tmptof = ScanCoarse( &fReversed[dt] , n );
 161
 162               //              cout << __FILE__ << __LINE__ << ",  dt = " << dt << ",\tmaxamindex = " << maxampindex << "\tstartbin = "<< startbin << endl;
 163
 164               for( int i=0; i < SAMPLERANGE; i++ )
 165                 {
 166                   for( int j = 0; j < 3; j++ )
 167                     {
 168                       //    fAmpA[j] += fPFAmpVectors[0][pfindex][i]*tmp[j];
 169                       fAmpA[j] += fPFAmpVectors[0][pfindex][i]*fReversed[ dt  +i +j -1 ];
 170                     }
 171                 }
 172
 173               double diff = 9999;
 174               int tmpindex = 0;
 175
 176               for(int k=0; k < 3; k ++)
 177                 {
 178                   //              cout << __FILE__ << __LINE__ << "amp[="<< k <<"] = " << fAmpA[k] << endl;
 179                   if(  TMath::Abs(fAmpA[k] - ( maxamp - ped) )  < diff)
 180                     {
 181                       diff = TMath::Abs(fAmpA[k] - ( maxamp - ped));
 182                       tmpindex = k;
 183                     }
 184                 }
 185
 186               Float_t tmptof = ScanCoarse( &fReversed[dt] , n );
 187
 188               if( tmptof < -1 )
 189                 {
 190                   tmpindex = 0;
 191                 }
 192               else
 193                 if( tmptof  > -1 && tmptof < 100 )
 194                   {
 195                     tmpindex =1;
 196                   }
 197                 else
 198                   {
 199                     tmpindex = 2;
 200                   }
 201               double tof = 0;
 202
 203               for(int k=0; k < SAMPLERANGE; k++   )
 204                 {
 205                   tof +=  fPFTofVectors[0][pfindex][k]*fReversed[ dt  +k + tmpindex -1 ];
 206                 }
 207
 208               //              cout << __FILE__ << __LINE__ <<  "tofRaw =   "<< tof /  fAmpA[tmpindex]  << endl;
 209
 210               // tof = tof /  fAmpA[tmpindex] +  (dt + startbin)*100;
 211
 212               if( TMath::Abs(  (maxf - fAmpA[tmpindex])/maxf )  >   0.1 )
 213                 {
 214                   fAmpA[tmpindex] = maxf;
 215                 }
 216
 217               //              timebinOffset
 218
 219                 //      tof = (dt + startbin + tmpindex )*100 - tof/fAmpA[tmpindex];
 220                 // tof = ( timebinOffset )*100 - tof/fAmpA[tmpindex]; // ns
 221               tof = timebinOffset - 0.01*tof/fAmpA[tmpindex]; // clock ticks
 222
 223               //      tof = tof/fAmpA[tmpindex];
 224
 225
 226               return AliCaloFitResults( maxamp, ped , -1, fAmpA[tmpindex], tof, -2, -3 );
 227             }
 228           else
 229             {
 230               return AliCaloFitResults( maxamp, ped , -5, maxf, -6, -7, -8 );
 231             }
 232         }
 233     }
 234    //  cout << __FILE__ << __LINE__ <<  "WARNING, returning amp = -1 "  <<  endl;
 235   return  AliCaloFitResults(-1, -1);
 236 }
 237
 238
 239 void
 240 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::LoadVectors()
 241 {
 242   //Read in the Peak finder vecors from file
 243   for(int i = 0;  i < MAXSTART ; i++)
 244     {
 245       for( int j=0; j < SAMPLERANGE; j++)
 246         {
 247           char filenameCoarse[256];
 248           char filename[256];
 249
 250           int n = j+fNsampleCut;
 251
 252           //      double start = (double)i+0.5;
 253           double start = (double)i+0;
 254
 255           sprintf(filename,        "%s/EMCAL/vectors-emcal/start%.1fN%dtau0.235fs10dt1.0.txt", getenv("ALICE_ROOT"), start, n);
 256           sprintf(filenameCoarse,  "%s/EMCAL/vectors-emcal/start%.1fN%dtau0.235fs10dt3.0.txt", getenv("ALICE_ROOT"), start, n);
 257
 258           FILE *fp  =  fopen(filename, "r");
 259           FILE *fpc =  fopen(filenameCoarse, "r");
 260
 261           if( fp == 0 )
 262             {
 263               AliFatal( Form( "could not open file: %s", filename ) );
 264             }
 265
 266           if(fpc == 0)
 267             {
 268               AliFatal( Form( "could not open file: %s", filenameCoarse ) );
 269             }
 270           else
 271             {
 272               for(int m = 0; m < n ; m++ )
 273                 {
 274                   cout << __FILE__ << __LINE__ << "i="<<i <<"\tj=" <<j << "\tm=" << m << endl;
 275
 276                   fscanf(fp, "%lf\t", &fPFAmpVectors[i][j][m] );
 277                   //              fPFAmpVectorsCoarse[i][j][m] = 1;
 278                   fscanf(fpc, "%lf\t", &fPFAmpVectorsCoarse[i][j][m] );
 279                 }
 280
 281               fscanf(fp,   "\n" );
 282               fscanf(fpc,  "\n" );
 283
 284               for(int m = 0; m < n ; m++ )
 285                 {
 286                   //  fPFTofVectors[i][j][m] = 1;
 287
 288                   fscanf(fp, "%lf\t",   &fPFTofVectors[i][j][m]  );
 289                   fscanf(fpc, "%lf\t",  &fPFTofVectorsCoarse[i][j][m]  );
 290                   //  fPFTofVectorsCoarse[i][j][m] = 1;
 291                 }
 292
 293
 294               fclose (fp);
 295               fclose (fpc);
 296             }
 297         }
 298     }
 299 }
 300
 301
 302
 303 /*
 304 void
 305 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::PolTof( const double rectof ) const
 306 //
 307 {
 308   static Double_t p0 = -55.69;
 309   static Double_t p1 = 3.178;
 310   static Double_t p2 = -0.05587;
 311   static Double_t p3 = 0.0003185;
 312   static Double_t p4 = -7.91E-7;
 313   static Double_t p5 = 7.576E-10;
 314 }
 315 */