EMCAL/AliEMCALRawUtils.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //_________________________________________________________________________
  19 //  Utility Class for handling Raw data
  20 //  Does all transitions from Digits to Raw and vice versa,
  21 //  for simu and reconstruction
  22 //
  23 //  Note: the current version is still simplified. Only
  24 //    one raw signal per digit is generated; either high-gain or low-gain
  25 //    Need to add concurrent high and low-gain info in the future
  26 //    No pedestal is added to the raw signal.
  27 //*-- Author: Marco van Leeuwen (LBL)
  28
  29 #include "AliEMCALRawUtils.h"
  30
  31 #include "TF1.h"
  32 #include "TGraph.h"
  33 #include <TRandom.h>
  34 class TSystem;
  35
  36 class AliLog;
  37 #include "AliRun.h"
  38 #include "AliRunLoader.h"
  39 class AliCaloAltroMapping;
  40 #include "AliAltroBuffer.h"
  41 #include "AliRawReader.h"
  42 #include "AliCaloRawStreamV3.h"
  43 #include "AliDAQ.h"
  44
  45 #include "AliEMCALRecParam.h"
  46 #include "AliEMCALLoader.h"
  47 #include "AliEMCALGeometry.h"
  48 class AliEMCALDigitizer;
  49 #include "AliEMCALDigit.h"
  50 #include "AliEMCAL.h"
  51 #include "AliCaloCalibPedestal.h"
  52 #include "AliCaloFastAltroFitv0.h"
  53 #include "AliCaloNeuralFit.h"
  54 #include "AliCaloBunchInfo.h"
  55 #include "AliCaloFitResults.h"
  56 #include "AliCaloRawAnalyzerFastFit.h"
  57 #include "AliCaloRawAnalyzerNN.h"
  58 #include "AliCaloRawAnalyzerLMS.h"
  59 #include "AliCaloRawAnalyzerPeakFinder.h"
  60 #include "AliCaloRawAnalyzerCrude.h"
  61
  62 ClassImp(AliEMCALRawUtils)
  63
  64 // Signal shape parameters
  65 Int_t    AliEMCALRawUtils::fgTimeBins = 256; // number of sampling bins of the raw RO signal (we typically use 15-50; theoretical max is 1k+)
  66 Double_t AliEMCALRawUtils::fgTimeBinWidth  = 100E-9 ; // each sample is 100 ns
  67 Double_t AliEMCALRawUtils::fgTimeTrigger = 1.5E-6 ;   // 15 time bins ~ 1.5 musec
  68
  69 // some digitization constants
  70 Int_t    AliEMCALRawUtils::fgThreshold = 1;
  71 Int_t    AliEMCALRawUtils::fgDDLPerSuperModule = 2;  // 2 ddls per SuperModule
  72 Int_t    AliEMCALRawUtils::fgPedestalValue = 32;     // pedestal value for digits2raw
  73 Double_t AliEMCALRawUtils::fgFEENoise = 3.;          // 3 ADC channels of noise (sampled)
  74
  75 AliEMCALRawUtils::AliEMCALRawUtils(fitAlgorithm fitAlgo)
  76   : fHighLowGainFactor(0.), fOrder(0), fTau(0.), fNoiseThreshold(0),
  77     fNPedSamples(0), fGeom(0), fOption(""),
  78     fRemoveBadChannels(kTRUE),fFittingAlgorithm(0),fRawAnalyzer(0)
  79 {
  80
  81   //These are default parameters.
  82   //Can be re-set from without with setter functions
  83   //Already set in the OCDB and passed via setter in the AliEMCALReconstructor
  84   fHighLowGainFactor = 16. ;          // adjusted for a low gain range of 82 GeV (10 bits)
  85   fOrder = 2;                         // order of gamma fn
  86   fTau = 2.35;                        // in units of timebin, from CERN 2007 testbeam
  87   fNoiseThreshold = 3; // 3 ADC counts is approx. noise level
  88   fNPedSamples = 4;    // less than this value => likely pedestal samples
  89   fRemoveBadChannels = kTRUE; //Remove bad channels before fitting
  90   SetFittingAlgorithm(fitAlgo);
  91
  92   //Get Mapping RCU files from the AliEMCALRecParam
  93   const TObjArray* maps = AliEMCALRecParam::GetMappings();
  94   if(!maps) AliFatal("Cannot retrieve ALTRO mappings!!");
  95
  96   for(Int_t i = 0; i < 4; i++) {
  97     fMapping[i] = (AliAltroMapping*)maps->At(i);
  98   }
  99
 100   //To make sure we match with the geometry in a simulation file,
 101   //let's try to get it first.  If not, take the default geometry
 102   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
 103   if(!rl) AliError("Cannot find RunLoader!");
 104   if (rl->GetAliRun() && rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL")) {
 105     fGeom = dynamic_cast<AliEMCAL*>(rl->GetAliRun()->GetDetector("EMCAL"))->GetGeometry();
 106   } else {
 107     AliInfo(Form("Using default geometry in raw reco"));
 108     fGeom =  AliEMCALGeometry::GetInstance(AliEMCALGeometry::GetDefaultGeometryName());
 109   }
 110
 111   if(!fGeom) AliFatal(Form("Could not get geometry!"));
 112
 113 }
 114
 115 //____________________________________________________________________________
 116 AliEMCALRawUtils::AliEMCALRawUtils(AliEMCALGeometry *pGeometry, fitAlgorithm fitAlgo)
 117   : fHighLowGainFactor(0.), fOrder(0), fTau(0.), fNoiseThreshold(0),
 118     fNPedSamples(0), fGeom(pGeometry), fOption(""),
 119     fRemoveBadChannels(kTRUE),fFittingAlgorithm(0),fRawAnalyzer()
 120 {
 121   //
 122   // Initialize with the given geometry - constructor required by HLT
 123   // HLT does not use/support AliRunLoader(s) instances
 124   // This is a minimum intervention solution
 125   // Comment by MPloskon@lbl.gov
 126   //
 127
 128   //These are default parameters.
 129   //Can be re-set from without with setter functions
 130   //Already set in the OCDB and passed via setter in the AliEMCALReconstructor
 131   fHighLowGainFactor = 16. ;          // adjusted for a low gain range of 82 GeV (10 bits)
 132   fOrder = 2;                         // order of gamma fn
 133   fTau = 2.35;                        // in units of timebin, from CERN 2007 testbeam
 134   fNoiseThreshold = 3; // 3 ADC counts is approx. noise level
 135   fNPedSamples = 4;    // less than this value => likely pedestal samples
 136   fRemoveBadChannels = kTRUE; //Remove bad channels before fitting
 137   SetFittingAlgorithm(fitAlgo);
 138
 139
 140   //Get Mapping RCU files from the AliEMCALRecParam
 141   const TObjArray* maps = AliEMCALRecParam::GetMappings();
 142   if(!maps) AliFatal("Cannot retrieve ALTRO mappings!!");
 143
 144   for(Int_t i = 0; i < 4; i++) {
 145     fMapping[i] = (AliAltroMapping*)maps->At(i);
 146   }
 147
 148   if(!fGeom) AliFatal(Form("Could not get geometry!"));
 149
 150 }
 151
 152 //____________________________________________________________________________
 153 AliEMCALRawUtils::AliEMCALRawUtils(const AliEMCALRawUtils& rawU)
 154   : TObject(),
 155     fHighLowGainFactor(rawU.fHighLowGainFactor),
 156     fOrder(rawU.fOrder),
 157     fTau(rawU.fTau),
 158     fNoiseThreshold(rawU.fNoiseThreshold),
 159     fNPedSamples(rawU.fNPedSamples),
 160     fGeom(rawU.fGeom),
 161     fOption(rawU.fOption),
 162     fRemoveBadChannels(rawU.fRemoveBadChannels),
 163     fFittingAlgorithm(rawU.fFittingAlgorithm),
 164     fRawAnalyzer(rawU.fRawAnalyzer)
 165 {
 166   //copy ctor
 167   fMapping[0] = rawU.fMapping[0];
 168   fMapping[1] = rawU.fMapping[1];
 169   fMapping[2] = rawU.fMapping[2];
 170   fMapping[3] = rawU.fMapping[3];
 171 }
 172
 173 //____________________________________________________________________________
 174 AliEMCALRawUtils& AliEMCALRawUtils::operator =(const AliEMCALRawUtils &rawU)
 175 {
 176   //assignment operator
 177
 178   if(this != &rawU) {
 179     fHighLowGainFactor = rawU.fHighLowGainFactor;
 180     fOrder = rawU.fOrder;
 181     fTau = rawU.fTau;
 182     fNoiseThreshold = rawU.fNoiseThreshold;
 183     fNPedSamples = rawU.fNPedSamples;
 184     fGeom = rawU.fGeom;
 185     fOption = rawU.fOption;
 186     fRemoveBadChannels = rawU.fRemoveBadChannels;
 187     fFittingAlgorithm  = rawU.fFittingAlgorithm;
 188     fRawAnalyzer = rawU.fRawAnalyzer;
 189     fMapping[0] = rawU.fMapping[0];
 190     fMapping[1] = rawU.fMapping[1];
 191     fMapping[2] = rawU.fMapping[2];
 192     fMapping[3] = rawU.fMapping[3];
 193   }
 194
 195   return *this;
 196
 197 }
 198
 199 //____________________________________________________________________________
 200 AliEMCALRawUtils::~AliEMCALRawUtils() {
 201   //dtor
 202
 203 }
 204
 205 //____________________________________________________________________________
 206 void AliEMCALRawUtils::Digits2Raw()
 207 {
 208   // convert digits of the current event to raw data
 209
 210   AliRunLoader *rl = AliRunLoader::Instance();
 211   AliEMCALLoader *loader = dynamic_cast<AliEMCALLoader*>(rl->GetDetectorLoader("EMCAL"));
 212
 213   // get the digits
 214   loader->LoadDigits("EMCAL");
 215   loader->GetEvent();
 216   TClonesArray* digits = loader->Digits() ;
 217
 218   if (!digits) {
 219     Warning("Digits2Raw", "no digits found !");
 220     return;
 221   }
 222
 223   static const Int_t nDDL = 12*2; // 12 SM hardcoded for now. Buffers allocated dynamically, when needed, so just need an upper limit here
 224   AliAltroBuffer* buffers[nDDL];
 225   for (Int_t i=0; i < nDDL; i++)
 226     buffers[i] = 0;
 227
 228   TArrayI adcValuesLow(fgTimeBins);
 229   TArrayI adcValuesHigh(fgTimeBins);
 230
 231   // loop over digits (assume ordered digits)
 232   for (Int_t iDigit = 0; iDigit < digits->GetEntries(); iDigit++) {
 233     AliEMCALDigit* digit = dynamic_cast<AliEMCALDigit *>(digits->At(iDigit)) ;
 234     if (digit->GetAmp() < fgThreshold)
 235       continue;
 236
 237     //get cell indices
 238     Int_t nSM = 0;
 239     Int_t nIphi = 0;
 240     Int_t nIeta = 0;
 241     Int_t iphi = 0;
 242     Int_t ieta = 0;
 243     Int_t nModule = 0;
 244     fGeom->GetCellIndex(digit->GetId(), nSM, nModule, nIphi, nIeta);
 245     fGeom->GetCellPhiEtaIndexInSModule(nSM, nModule, nIphi, nIeta,iphi, ieta) ;
 246
 247     //Check which is the RCU, 0 or 1, of the cell.
 248     Int_t iRCU = -111;
 249     //RCU0
 250     if (0<=iphi&&iphi<8) iRCU=0; // first cable row
 251     else if (8<=iphi&&iphi<16 && 0<=ieta&&ieta<24) iRCU=0; // first half;
 252     //second cable row
 253     //RCU1
 254     else if(8<=iphi&&iphi<16 && 24<=ieta&&ieta<48) iRCU=1; // second half;
 255     //second cable row
 256     else if(16<=iphi&&iphi<24) iRCU=1; // third cable row
 257
 258     if (nSM%2==1) iRCU = 1 - iRCU; // swap for odd=C side, to allow us to cable both sides the same
 259
 260     if (iRCU<0)
 261       Fatal("Digits2Raw()","Non-existent RCU number: %d", iRCU);
 262
 263     //Which DDL?
 264     Int_t iDDL = fgDDLPerSuperModule* nSM + iRCU;
 265     if (iDDL >= nDDL)
 266       Fatal("Digits2Raw()","Non-existent DDL board number: %d", iDDL);
 267
 268     if (buffers[iDDL] == 0) {
 269       // open new file and write dummy header
 270       TString fileName = AliDAQ::DdlFileName("EMCAL",iDDL);
 271       //Select mapping file RCU0A, RCU0C, RCU1A, RCU1C
 272       Int_t iRCUside=iRCU+(nSM%2)*2;
 273       //iRCU=0 and even (0) SM -> RCU0A.data   0
 274       //iRCU=1 and even (0) SM -> RCU1A.data   1
 275       //iRCU=0 and odd  (1) SM -> RCU0C.data   2
 276       //iRCU=1 and odd  (1) SM -> RCU1C.data   3
 277       //cout<<" nSM "<<nSM<<"; iRCU "<<iRCU<<"; iRCUside "<<iRCUside<<endl;
 278       buffers[iDDL] = new AliAltroBuffer(fileName.Data(),fMapping[iRCUside]);
 279       buffers[iDDL]->WriteDataHeader(kTRUE, kFALSE);  //Dummy;
 280     }
 281
 282     // out of time range signal (?)
 283     if (digit->GetTimeR() > GetRawFormatTimeMax() ) {
 284       AliInfo("Signal is out of time range.\n");
 285       buffers[iDDL]->FillBuffer((Int_t)digit->GetAmp());
 286       buffers[iDDL]->FillBuffer(GetRawFormatTimeBins() );  // time bin
 287       buffers[iDDL]->FillBuffer(3);          // bunch length
 288       buffers[iDDL]->WriteTrailer(3, ieta, iphi, nSM);  // trailer
 289       // calculate the time response function
 290     } else {
 291       Bool_t lowgain = RawSampledResponse(digit->GetTimeR(), digit->GetAmp(), adcValuesHigh.GetArray(), adcValuesLow.GetArray()) ;
 292       if (lowgain)
 293         buffers[iDDL]->WriteChannel(ieta, iphi, 0, GetRawFormatTimeBins(), adcValuesLow.GetArray(), fgThreshold);
 294       else
 295         buffers[iDDL]->WriteChannel(ieta,iphi, 1, GetRawFormatTimeBins(), adcValuesHigh.GetArray(), fgThreshold);
 296     }
 297   }
 298
 299   // write headers and close files
 300   for (Int_t i=0; i < nDDL; i++) {
 301     if (buffers[i]) {
 302       buffers[i]->Flush();
 303       buffers[i]->WriteDataHeader(kFALSE, kFALSE);
 304       delete buffers[i];
 305     }
 306   }
 307
 308   loader->UnloadDigits();
 309 }
 310
 311 //____________________________________________________________________________
 312 void AliEMCALRawUtils::Raw2Digits(AliRawReader* reader,TClonesArray *digitsArr, const AliCaloCalibPedestal* pedbadmap)
 313 {
 314   // convert raw data of the current event to digits
 315
 316   digitsArr->Clear();
 317
 318   if (!digitsArr) {
 319     Error("Raw2Digits", "no digits found !");
 320     return;
 321   }
 322   if (!reader) {
 323     Error("Raw2Digits", "no raw reader found !");
 324     return;
 325   }
 326
 327   AliCaloRawStreamV3 in(reader,"EMCAL",fMapping);
 328   // Select EMCAL DDL's;
 329   reader->Select("EMCAL",0,43); // 43 = AliEMCALGeoParams::fgkLastAltroDDL
 330
 331   // fRawAnalyzer setup
 332   fRawAnalyzer->SetAmpCut(fNoiseThreshold);
 333   fRawAnalyzer->SetFitArrayCut(fNoiseThreshold);
 334   fRawAnalyzer->SetIsZeroSuppressed(true); // TMP - should use stream->IsZeroSuppressed(), or altro cfg registers later
 335
 336   // channel info parameters
 337   Int_t lowGain = 0;
 338   Int_t caloFlag = 0; // low, high gain, or TRU, or LED ref.
 339
 340   // start loop over input stream
 341   while (in.NextDDL()) {
 342     while (in.NextChannel()) {
 343
 344       //Check if the signal  is high or low gain and then do the fit,
 345       //if it  is from TRU or LEDMon do not fit
 346       caloFlag = in.GetCaloFlag();
 347       if (caloFlag != 0 && caloFlag != 1) continue;
 348
 349       //Do not fit bad channels
 350       if(fRemoveBadChannels && pedbadmap->IsBadChannel(in.GetModule(),in.GetColumn(),in.GetRow())) {
 351         //printf("Tower from SM %d, column %d, row %d is BAD!!! Skip \n", in.GetModule(),in.GetColumn(),in.GetRow());
 352         continue;
 353       }
 354
 355       vector<AliCaloBunchInfo> bunchlist;
 356       while (in.NextBunch()) {
 357         bunchlist.push_back( AliCaloBunchInfo(in.GetStartTimeBin(), in.GetBunchLength(), in.GetSignals() ) );
 358       } // loop over bunches
 359
 360       Float_t time = 0;
 361       Float_t amp = 0;
 362
 363       if ( fFittingAlgorithm == kFastFit || fFittingAlgorithm == kNeuralNet || fFittingAlgorithm == kLMS || fFittingAlgorithm == kPeakFinder || fFittingAlgorithm == kCrude) {
 364         // all functionality to determine amp and time etc is encapsulated inside the Evaluate call for these methods
 365         AliCaloFitResults fitResults = fRawAnalyzer->Evaluate( bunchlist, in.GetAltroCFG1(), in.GetAltroCFG2());
 366
 367         amp = fitResults.GetAmp();
 368         time = fitResults.GetTof();
 369       }
 370       else { // for the other methods we for now use the functionality of
 371         // AliCaloRawAnalyzer as well, to select samples and prepare for fits,
 372         // if it looks like there is something to fit
 373
 374         // parameters init.
 375         Float_t ampEstimate  = 0;
 376         short maxADC = 0;
 377         short timeEstimate = 0;
 378         Float_t pedEstimate = 0;
 379         Int_t first = 0;
 380         Int_t last = 0;
 381         Int_t bunchIndex = 0;
 382         //
 383         // The PreFitEvaluateSamples + later call to FitRaw will hopefully
 384         // be replaced by a single Evaluate call or so soon, like for the other
 385         // methods, but this should be good enough for evaluation of
 386         // the methods for now (Jan. 2010)
 387         //
 388         int nsamples = fRawAnalyzer->PreFitEvaluateSamples( bunchlist, in.GetAltroCFG1(), in.GetAltroCFG2(), bunchIndex, ampEstimate, maxADC, timeEstimate, pedEstimate, first, last);
 389
 390         if (ampEstimate > fNoiseThreshold) { // something worth looking at
 391
 392           time = timeEstimate;
 393           amp = ampEstimate;
 394
 395           if ( nsamples > 1 ) { // possibly something to fit
 396             FitRaw(first, last, amp, time);
 397           }
 398
 399           if ( amp>0 && time>0 ) { // brief sanity check of fit results
 400
 401             // check fit results: should be consistent with initial estimates
 402             // more magic numbers, but very loose cuts, for now..
 403             // We have checked that amp and ampEstimate values are positive so division for assymmetry
 404             // calculation should be OK/safe
 405             Float_t ampAsymm = (amp - ampEstimate)/(amp + ampEstimate);
 406             if ( (TMath::Abs(ampAsymm) > 0.1) ) {
 407               AliDebug(2,Form("Fit results amp %f time %f not consistent with expectations ped %f max-ped %f time %d",
 408                               amp, time, pedEstimate, ampEstimate, timeEstimate));
 409
 410               // what should do we do then? skip this channel or assign the simple estimate?
 411               // for now just overwrite the fit results with the simple estimate
 412               amp = ampEstimate;
 413               time = timeEstimate;
 414             } // asymm check
 415           } // amp & time check
 416         } // ampEstimate check
 417       } // method selection
 418
 419       if (amp > fNoiseThreshold) { // something to be stored
 420         Int_t id =  fGeom->GetAbsCellIdFromCellIndexes(in.GetModule(), in.GetRow(), in.GetColumn()) ;
 421         lowGain = in.IsLowGain();
 422
 423         // go from time-bin units to physical time fgtimetrigger
 424         time = time * GetRawFormatTimeBinWidth(); // skip subtraction of fgTimeTrigger?
 425
 426         AliDebug(2,Form("id %d lowGain %d amp %g", id, lowGain, amp));
 427         // printf("Added tower: SM %d, row %d, column %d, amp %3.2f\n",in.GetModule(), in.GetRow(), in.GetColumn(),amp);
 428         // round off amplitude value to nearest integer
 429         AddDigit(digitsArr, id, lowGain, TMath::Nint(amp), time);
 430       }
 431
 432    } // end while over channel
 433   } //end while over DDL's, of input stream
 434
 435   return ;
 436 }
 437
 438 //____________________________________________________________________________
 439 void AliEMCALRawUtils::AddDigit(TClonesArray *digitsArr, Int_t id, Int_t lowGain, Int_t amp, Float_t time) {
 440   //
 441   // Add a new digit.
 442   // This routine checks whether a digit exists already for this tower
 443   // and then decides whether to use the high or low gain info
 444   //
 445   // Called by Raw2Digits
 446
 447   AliEMCALDigit *digit = 0, *tmpdigit = 0;
 448   TIter nextdigit(digitsArr);
 449   while (digit == 0 && (tmpdigit = (AliEMCALDigit*) nextdigit())) {
 450     if (tmpdigit->GetId() == id)
 451       digit = tmpdigit;
 452   }
 453
 454   if (!digit) { // no digit existed for this tower; create one
 455     if (lowGain && amp > fgkOverflowCut)
 456       amp = Int_t(fHighLowGainFactor * amp);
 457     Int_t idigit = digitsArr->GetEntries();
 458     new((*digitsArr)[idigit]) AliEMCALDigit( -1, -1, id, amp, time, idigit) ;
 459   }
 460   else { // a digit already exists, check range
 461          // (use high gain if signal < cut value, otherwise low gain)
 462     if (lowGain) { // new digit is low gain
 463       if (digit->GetAmp() > fgkOverflowCut) {  // use if stored digit is out of range
 464         digit->SetAmp(Int_t(fHighLowGainFactor * amp));
 465         digit->SetTime(time);
 466       }
 467     }
 468     else if (amp < fgkOverflowCut) { // new digit is high gain; use if not out of range
 469       digit->SetAmp(amp);
 470       digit->SetTime(time);
 471     }
 472   }
 473 }
 474
 475 //____________________________________________________________________________
 476 void AliEMCALRawUtils::FitRaw(const Int_t firstTimeBin, const Int_t lastTimeBin, Float_t & amp, Float_t & time) const
 477 { // Fits the raw signal time distribution
 478
 479   //--------------------------------------------------
 480   //Do the fit, different fitting algorithms available
 481   //--------------------------------------------------
 482   int nsamples = lastTimeBin - firstTimeBin + 1;
 483
 484   switch(fFittingAlgorithm) {
 485   case kStandard:
 486     {
 487       if (nsamples < 3) { return; } // nothing much to fit
 488       //printf("Standard fitter \n");
 489
 490       // Create Graph to hold data we will fit
 491       TGraph *gSig =  new TGraph( nsamples);
 492       for (int i=0; i<nsamples; i++) {
 493         Int_t timebin = firstTimeBin + i;
 494         gSig->SetPoint(timebin, timebin, fRawAnalyzer->GetReversed(timebin));
 495       }
 496
 497       TF1 * signalF = new TF1("signal", RawResponseFunction, 0, GetRawFormatTimeBins(), 5);
 498       signalF->SetParameters(10.,5.,fTau,fOrder,0.); //set all defaults once, just to be safe
 499       signalF->SetParNames("amp","t0","tau","N","ped");
 500       signalF->FixParameter(2,fTau); // tau in units of time bin
 501       signalF->FixParameter(3,fOrder); // order
 502       signalF->FixParameter(4, 0); // pedestal should be subtracted when we get here
 503       signalF->SetParameter(1, time);
 504       signalF->SetParameter(0, amp);
 505
 506       gSig->Fit(signalF, "QROW"); // Note option 'W': equal errors on all points
 507
 508       // assign fit results
 509       amp = signalF->GetParameter(0);
 510       time = signalF->GetParameter(1);
 511
 512       delete signalF;
 513
 514       // cross-check with ParabolaFit to see if the results make sense
 515       FitParabola(gSig, amp); // amp is possibly updated
 516
 517       //printf("Std   : Amp %f, time %g\n",amp, time);
 518       delete gSig; // delete TGraph
 519
 520       break;
 521     }//kStandard Fitter
 522     //----------------------------
 523   case kLogFit:
 524     {
 525       if (nsamples < 3) { return; } // nothing much to fit
 526       //printf("LogFit \n");
 527
 528       // Create Graph to hold data we will fit
 529       TGraph *gSigLog =  new TGraph( nsamples);
 530       for (int i=0; i<nsamples; i++) {
 531         Int_t timebin = firstTimeBin + i;
 532         gSigLog->SetPoint(timebin, timebin, TMath::Log(fRawAnalyzer->GetReversed(timebin) ) );
 533       }
 534
 535       TF1 * signalFLog = new TF1("signalLog", RawResponseFunctionLog, 0, GetRawFormatTimeBins(), 5);
 536       signalFLog->SetParameters(2.3, 5.,fTau,fOrder,0.); //set all defaults once, just to be safe
 537       signalFLog->SetParNames("amplog","t0","tau","N","ped");
 538       signalFLog->FixParameter(2,fTau); // tau in units of time bin
 539       signalFLog->FixParameter(3,fOrder); // order
 540       signalFLog->FixParameter(4, 0); // pedestal should be subtracted when we get here
 541       signalFLog->SetParameter(1, time);
 542       if (amp>=1) {
 543         signalFLog->SetParameter(0, TMath::Log(amp));
 544       }
 545
 546       gSigLog->Fit(signalFLog, "QROW"); // Note option 'W': equal errors on all points
 547
 548       // assign fit results
 549       Double_t amplog = signalFLog->GetParameter(0); //Not Amp, but Log of Amp
 550       amp = TMath::Exp(amplog);
 551       time = signalFLog->GetParameter(1);
 552
 553       delete signalFLog;
 554       //printf("LogFit: Amp %f, time %g\n",amp, time);
 555       delete gSigLog;
 556       break;
 557     } //kLogFit
 558     //----------------------------
 559
 560     //----------------------------
 561   }//switch fitting algorithms
 562
 563   return;
 564 }
 565
 566 //__________________________________________________________________
 567 void AliEMCALRawUtils::FitParabola(const TGraph *gSig, Float_t & amp) const
 568 {
 569   //BEG YS alternative methods to calculate the amplitude
 570   Double_t * ymx = gSig->GetX() ;
 571   Double_t * ymy = gSig->GetY() ;
 572   const Int_t kN = 3 ;
 573   Double_t ymMaxX[kN] = {0., 0., 0.} ;
 574   Double_t ymMaxY[kN] = {0., 0., 0.} ;
 575   Double_t ymax = 0. ;
 576   // find the maximum amplitude
 577   Int_t ymiMax = 0 ;
 578   for (Int_t ymi = 0; ymi < gSig->GetN(); ymi++) {
 579     if (ymy[ymi] > ymMaxY[0] ) {
 580       ymMaxY[0] = ymy[ymi] ; //<========== This is the maximum amplitude
 581       ymMaxX[0] = ymx[ymi] ;
 582       ymiMax = ymi ;
 583     }
 584   }
 585   // find the maximum by fitting a parabola through the max and the two adjacent samples
 586   if ( ymiMax < gSig->GetN()-1 && ymiMax > 0) {
 587     ymMaxY[1] = ymy[ymiMax+1] ;
 588     ymMaxY[2] = ymy[ymiMax-1] ;
 589     ymMaxX[1] = ymx[ymiMax+1] ;
 590     ymMaxX[2] = ymx[ymiMax-1] ;
 591     if (ymMaxY[0]*ymMaxY[1]*ymMaxY[2] > 0) {
 592       //fit a parabola through the 3 points y= a+bx+x*x*x
 593       Double_t sy = 0 ;
 594       Double_t sx = 0 ;
 595       Double_t sx2 = 0 ;
 596       Double_t sx3 = 0 ;
 597       Double_t sx4 = 0 ;
 598       Double_t sxy = 0 ;
 599       Double_t sx2y = 0 ;
 600       for (Int_t i = 0; i < kN ; i++) {
 601         sy += ymMaxY[i] ;
 602         sx += ymMaxX[i] ;
 603         sx2 += ymMaxX[i]*ymMaxX[i] ;
 604         sx3 += ymMaxX[i]*ymMaxX[i]*ymMaxX[i] ;
 605         sx4 += ymMaxX[i]*ymMaxX[i]*ymMaxX[i]*ymMaxX[i] ;
 606         sxy += ymMaxX[i]*ymMaxY[i] ;
 607         sx2y += ymMaxX[i]*ymMaxX[i]*ymMaxY[i] ;
 608       }
 609       Double_t cN = (sx2y*kN-sy*sx2)*(sx3*sx-sx2*sx2)-(sx2y*sx-sxy*sx2)*(sx3*kN-sx*sx2);
 610       Double_t cD = (sx4*kN-sx2*sx2)*(sx3*sx-sx2*sx2)-(sx4*sx-sx3*sx2)*(sx3*kN-sx*sx2) ;
 611       Double_t c  = cN / cD ;
 612       Double_t b  = ((sx2y*kN-sy*sx2)-c*(sx4*kN-sx2*sx2))/(sx3*kN-sx*sx2) ;
 613       Double_t a  = (sy-b*sx-c*sx2)/kN  ;
 614       Double_t xmax = -b/(2*c) ;
 615       ymax = a + b*xmax + c*xmax*xmax ;//<========== This is the maximum amplitude
 616     }
 617   }
 618
 619   Double_t diff = TMath::Abs(1-ymMaxY[0]/amp) ;
 620   if (diff > 0.1)
 621     amp = ymMaxY[0] ;
 622   //printf("Yves   : Amp %f, time %g\n",amp, time);
 623   //END YS
 624   return;
 625 }
 626
 627 //__________________________________________________________________
 628 Double_t AliEMCALRawUtils::RawResponseFunction(Double_t *x, Double_t *par)
 629 {
 630   // Matches version used in 2007 beam test
 631   //
 632   // Shape of the electronics raw reponse:
 633   // It is a semi-gaussian, 2nd order Gamma function of the general form
 634   //
 635   // xx = (t - t0 + tau) / tau  [xx is just a convenient help variable]
 636   // F = A * (xx**N * exp( N * ( 1 - xx) )   for xx >= 0
 637   // F = 0                                   for xx < 0
 638   //
 639   // parameters:
 640   // A:   par[0]   // Amplitude = peak value
 641   // t0:  par[1]
 642   // tau: par[2]
 643   // N:   par[3]
 644   // ped: par[4]
 645   //
 646   Double_t signal ;
 647   Double_t tau =par[2];
 648   Double_t n =par[3];
 649   Double_t ped = par[4];
 650   Double_t xx = ( x[0] - par[1] + tau ) / tau ;
 651
 652   if (xx <= 0)
 653     signal = ped ;
 654   else {
 655     signal = ped + par[0] * TMath::Power(xx , n) * TMath::Exp(n * (1 - xx )) ;
 656   }
 657   return signal ;
 658 }
 659
 660 //__________________________________________________________________
 661 Double_t AliEMCALRawUtils::RawResponseFunctionLog(Double_t *x, Double_t *par)
 662 {
 663   // Matches version used in 2007 beam test
 664   //
 665   // Shape of the electronics raw reponse:
 666   // It is a semi-gaussian, 2nd order Gamma function of the general form
 667   //
 668   // xx = (t - t0 + tau) / tau  [xx is just a convenient help variable]
 669   // F = A * (xx**N * exp( N * ( 1 - xx) )   for xx >= 0
 670   // F = 0                                   for xx < 0
 671   //
 672   // parameters:
 673   // Log[A]:   par[0]   // Amplitude = peak value
 674   // t0:  par[1]
 675   // tau: par[2]
 676   // N:   par[3]
 677   // ped: par[4]
 678   //
 679   Double_t signal ;
 680   Double_t tau =par[2];
 681   Double_t n =par[3];
 682   //Double_t ped = par[4]; // not used
 683   Double_t xx = ( x[0] - par[1] + tau ) / tau ;
 684
 685   if (xx < 0)
 686     signal = par[0] - n*TMath::Log(TMath::Abs(xx)) + n * (1 - xx ) ;
 687   else {
 688     signal = par[0] + n*TMath::Log(xx) + n * (1 - xx ) ;
 689   }
 690   return signal ;
 691 }
 692
 693 //__________________________________________________________________
 694 Bool_t AliEMCALRawUtils::RawSampledResponse(const Double_t dtime, const Double_t damp, Int_t * adcH, Int_t * adcL, const Int_t keyErr) const
 695 {
 696   // for a start time dtime and an amplitude damp given by digit,
 697   // calculates the raw sampled response AliEMCAL::RawResponseFunction
 698
 699   Bool_t lowGain = kFALSE ;
 700
 701   // A:   par[0]   // Amplitude = peak value
 702   // t0:  par[1]
 703   // tau: par[2]
 704   // N:   par[3]
 705   // ped: par[4]
 706
 707   TF1 signalF("signal", RawResponseFunction, 0, GetRawFormatTimeBins(), 5);
 708   signalF.SetParameter(0, damp) ;
 709   signalF.SetParameter(1, (dtime + fgTimeTrigger)/fgTimeBinWidth) ;
 710   signalF.SetParameter(2, fTau) ;
 711   signalF.SetParameter(3, fOrder);
 712   signalF.SetParameter(4, fgPedestalValue);
 713
 714   Double_t signal=0.0, noise=0.0;
 715   for (Int_t iTime = 0; iTime < GetRawFormatTimeBins(); iTime++) {
 716     signal = signalF.Eval(iTime) ;
 717
 718     // Next lines commeted for the moment but in principle it is not necessary to add
 719     // extra noise since noise already added at the digits level.
 720
 721     //According to Terry Awes, 13-Apr-2008
 722     //add gaussian noise in quadrature to each sample
 723     //Double_t noise = gRandom->Gaus(0.,fgFEENoise);
 724     //signal = sqrt(signal*signal + noise*noise);
 725
 726     // March 17,09 for fast fit simulations by Alexei Pavlinov.
 727     // Get from PHOS analysis. In some sense it is open questions.
 728         if(keyErr>0) {
 729                 noise = gRandom->Gaus(0.,fgFEENoise);
 730                 signal += noise;
 731         }
 732
 733     adcH[iTime] =  static_cast<Int_t>(signal + 0.5) ;
 734     if ( adcH[iTime] > fgkRawSignalOverflow ){  // larger than 10 bits
 735       adcH[iTime] = fgkRawSignalOverflow ;
 736       lowGain = kTRUE ;
 737     }
 738
 739     signal /= fHighLowGainFactor;
 740
 741     adcL[iTime] =  static_cast<Int_t>(signal + 0.5) ;
 742     if ( adcL[iTime] > fgkRawSignalOverflow)  // larger than 10 bits
 743       adcL[iTime] = fgkRawSignalOverflow ;
 744   }
 745   return lowGain ;
 746 }
 747
 748 //__________________________________________________________________
 749 void AliEMCALRawUtils::SetFittingAlgorithm(Int_t fitAlgo)
 750 {
 751         //Set fitting algorithm and initialize it if this same algorithm was not set before.
 752
 753         if(fitAlgo == fFittingAlgorithm && fRawAnalyzer) {
 754                 //Do nothing, this same algorithm already set before.
 755                 //printf("**** Algorithm already set before, number %d, %s ****\n",fitAlgo, fRawAnalyzer->GetName());
 756                 return;
 757         }
 758         //Initialize the requested algorithm
 759         if(fitAlgo != fFittingAlgorithm || !fRawAnalyzer) {
 760                 //printf("**** Init Algorithm , number %d ****\n",fitAlgo);
 761
 762                 fFittingAlgorithm = fitAlgo;
 763                 if (fRawAnalyzer) delete fRawAnalyzer;  // delete prev. analyzer if existed.
 764
 765                 if (fitAlgo == kFastFit) {
 766                         fRawAnalyzer = new AliCaloRawAnalyzerFastFit();
 767                 }
 768                 else if (fitAlgo == kNeuralNet) {
 769                         fRawAnalyzer = new AliCaloRawAnalyzerNN();
 770                 }
 771                 else if (fitAlgo == kLMS) {
 772                         fRawAnalyzer = new AliCaloRawAnalyzerLMS();
 773                 }
 774                 else if (fitAlgo == kPeakFinder) {
 775                         fRawAnalyzer = new AliCaloRawAnalyzerPeakFinder();
 776                 }
 777                 else if (fitAlgo == kCrude) {
 778                         fRawAnalyzer = new AliCaloRawAnalyzerCrude();
 779                 }
 780                 else {
 781                         fRawAnalyzer = new AliCaloRawAnalyzer();
 782                 }
 783         }
 784
 785 }
 786
 787