ITS/AliITSsimulationSDD.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 #include <Riostream.h>
  19 #include <stdlib.h>
  20 #include <stdio.h>
  21 #include <string.h>
  22
  23 #include <TSystem.h>
  24 #include <TROOT.h>
  25 #include <TStopwatch.h>
  26 #include <TCanvas.h>
  27 #include <TF1.h>
  28 #include <TRandom.h>
  29 #include <TH1.h>
  30 #include <TFile.h>
  31 #include <TVector.h>
  32 #include <TArrayI.h>
  33 #include <TArrayF.h>
  34
  35 #include "AliRun.h"
  36 #include "AliITS.h"
  37 #include "AliITShit.h"
  38 #include "AliITSdigitSDD.h"
  39 #include "AliITSdigitSPD.h"
  40 #include "AliITSmodule.h"
  41 #include "AliITSpList.h"
  42 #include "AliITSMapA1.h"
  43 #include "AliITSMapA2.h"
  44 #include "AliITSetfSDD.h"
  45 #include "AliITSRawData.h"
  46 #include "AliITSHuffman.h"
  47 #include "AliITSgeom.h"
  48 #include "AliITSsegmentation.h"
  49 #include "AliITSresponse.h"
  50 #include "AliITSsegmentationSDD.h"
  51 #include "AliITSresponseSDD.h"
  52 #include "AliITSsimulationSDD.h"
  53
  54 ClassImp(AliITSsimulationSDD)
  55 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  56 // Version: 0
  57 // Written by Piergiorgio Cerello
  58 // November 23 1999
  59 //
  60 // AliITSsimulationSDD is the simulation of SDDs.
  61   //
  62 //Begin_Html
  63 /*
  64  <img src="picts/ITS/AliITShit_Class_Diagram.gif">
  65  </pre>
  66  <br clear=left>
  67  <font size=+2 color=red>
  68  <p>This show the relasionships between the ITS hit class and the rest of Aliroot.
  69  </font>
  70  <pre>
  71  */
  72  //End_Html
  73
  74  //______________________________________________________________________
  75   Int_t power(Int_t b, Int_t e) {
  76   // compute b to the e power, where both b and e are Int_ts.
  77   Int_t power = 1,i;
  78
  79   for(i=0; i<e; i++) power *= b;
  80   return power;
  81 }
  82 //______________________________________________________________________
  83 void FastFourierTransform(AliITSetfSDD *alisddetf,Double_t *real,
  84                           Double_t *imag,Int_t direction) {
  85   // Do a Fast Fourier Transform
  86
  87   Int_t samples = alisddetf->GetSamples();
  88   Int_t l = (Int_t) ((log((Float_t) samples)/log(2.))+0.5);
  89   Int_t m1 = samples;
  90   Int_t m  = samples/2;
  91   Int_t m2 = samples/m1;
  92   Int_t i,j,k;
  93   for(i=1; i<=l; i++) {
  94     for(j=0; j<samples; j += m1) {
  95       Int_t p = 0;
  96       for(k=j; k<= j+m-1; k++) {
  97         Double_t wsr = alisddetf->GetWeightReal(p);
  98         Double_t wsi = alisddetf->GetWeightImag(p);
  99         if(direction == -1) wsi = -wsi;
 100         Double_t xr = *(real+k+m);
 101         Double_t xi = *(imag+k+m);
 102         *(real+k+m) = wsr*(*(real+k)-xr) - wsi*(*(imag+k)-xi);
 103         *(imag+k+m) = wsr*(*(imag+k)-xi) + wsi*(*(real+k)-xr);
 104         *(real+k) += xr;
 105         *(imag+k) += xi;
 106         p += m2;
 107       } // end for k
 108     } // end for j
 109     m1 = m;
 110     m /= 2;
 111     m2 += m2;
 112   } // end for i
 113
 114   for(j=0; j<samples; j++) {
 115     Int_t j1 = j;
 116     Int_t p = 0;
 117     Int_t i1;
 118     for(i1=1; i1<=l; i1++) {
 119       Int_t j2 = j1;
 120       j1 /= 2;
 121       p = p + p + j2 - j1 - j1;
 122     } // end for i1
 123     if(p >= j) {
 124       Double_t xr = *(real+j);
 125       Double_t xi = *(imag+j);
 126       *(real+j) = *(real+p);
 127       *(imag+j) = *(imag+p);
 128       *(real+p) = xr;
 129       *(imag+p) = xi;
 130     } // end if p>=j
 131   } // end for j
 132   if(direction == -1) {
 133     for(i=0; i<samples; i++) {
 134       *(real+i) /= samples;
 135       *(imag+i) /= samples;
 136     } // end for i
 137   } // end if direction == -1
 138   return;
 139 }
 140 //______________________________________________________________________
 141 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD() {
 142   // Default constructor
 143
 144   fResponse      = 0;
 145   fSegmentation  = 0;
 146   fHis           = 0;
 147   //    fpList         = 0;
 148   fHitMap2       = 0;
 149   fHitSigMap2    = 0;
 150   fHitNoiMap2    = 0;
 151   fElectronics   = 0;
 152   fStream        = 0;
 153   fInZR          = 0;
 154   fInZI          = 0;
 155   fOutZR         = 0;
 156   fOutZI         = 0;
 157   fNofMaps       = 0;
 158   fMaxNofSamples = 0;
 159   fITS           = 0;
 160   fTreeB         = 0;
 161   fAnodeFire     = 0;
 162   SetScaleFourier();
 163   SetPerpendTracksFlag();
 164   SetCrosstalkFlag();
 165   SetDoFFT();
 166   SetCheckNoise();
 167 }
 168 //______________________________________________________________________
 169 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsimulationSDD &source) :
 170   AliITSsimulation(source){
 171   // Copy constructor to satify Coding roules only.
 172
 173   if(this==&source) return;
 174   Error("AliITSsimulationSSD","Not allowed to make a copy of "
 175         "AliITSsimulationSDD Using default creater instead");
 176   AliITSsimulationSDD();
 177 }
 178 //______________________________________________________________________
 179 AliITSsimulationSDD& AliITSsimulationSDD::operator=(AliITSsimulationSDD &src){
 180   // Assignment operator to satify Coding roules only.
 181
 182   if(this==&src) return *this;
 183   Error("AliITSsimulationSSD","Not allowed to make a = with "
 184         "AliITSsimulationSDD Using default creater instead");
 185   return *this ;
 186 }
 187 //______________________________________________________________________
 188 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsegmentation *seg,
 189                                          AliITSresponse *resp){
 190   // Standard Constructor
 191
 192   fResponse      = 0;
 193   fSegmentation  = 0;
 194   fHis           = 0;
 195   //    fpList         = 0;
 196   fHitMap2       = 0;
 197   fHitSigMap2    = 0;
 198   fHitNoiMap2    = 0;
 199   fElectronics   = 0;
 200   fStream        = 0;
 201   fInZR          = 0;
 202   fInZI          = 0;
 203   fOutZR         = 0;
 204   fOutZI         = 0;
 205   fNofMaps       = 0;
 206   fMaxNofSamples = 0;
 207   fITS           = 0;
 208   fTreeB         = 0;
 209   SetDebug(kFALSE);
 210
 211   Init((AliITSsegmentationSDD*)seg,(AliITSresponseSDD*)resp);
 212 }
 213 //______________________________________________________________________
 214 void AliITSsimulationSDD::Init(AliITSsegmentationSDD *seg,
 215                                AliITSresponseSDD *resp){
 216   // Standard Constructor
 217
 218   fResponse     = resp;
 219   fSegmentation = seg;
 220   SetScaleFourier();
 221   SetPerpendTracksFlag();
 222   SetCrosstalkFlag();
 223   SetDoFFT();
 224   SetCheckNoise();
 225
 226   fpList = new AliITSpList( fSegmentation->Npz(),
 227                             fScaleSize*fSegmentation->Npx() );
 228   fHitSigMap2 = new AliITSMapA2(fSegmentation,fScaleSize,1);
 229   fHitNoiMap2 = new AliITSMapA2(fSegmentation,fScaleSize,1);
 230   fHitMap2 = fHitSigMap2;
 231
 232   fNofMaps = fSegmentation->Npz();
 233   fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
 234   fAnodeFire = new Bool_t [fNofMaps];
 235
 236   Float_t sddLength = fSegmentation->Dx();
 237   Float_t sddWidth  = fSegmentation->Dz();
 238
 239   Int_t dummy        = 0;
 240   Float_t anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
 241   Double_t timeStep  = (Double_t)fSegmentation->Dpx(dummy);
 242   Float_t driftSpeed = fResponse->DriftSpeed();
 243
 244   if(anodePitch*(fNofMaps/2) > sddWidth) {
 245     Warning("AliITSsimulationSDD",
 246             "Too many anodes %d or too big pitch %f \n",
 247             fNofMaps/2,anodePitch);
 248   } // end if
 249
 250   if(timeStep*fMaxNofSamples < sddLength/driftSpeed) {
 251     Error("AliITSsimulationSDD",
 252           "Time Interval > Allowed Time Interval: exit\n");
 253     return;
 254   } // end if
 255
 256   fElectronics = new AliITSetfSDD(timeStep/fScaleSize,
 257                                   fResponse->Electronics());
 258
 259   char opt1[20], opt2[20];
 260   fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
 261   fParam = opt2;
 262   char *same = strstr(opt1,"same");
 263   if (same) {
 264     fNoise.Set(0);
 265     fBaseline.Set(0);
 266   } else {
 267     fNoise.Set(fNofMaps);
 268     fBaseline.Set(fNofMaps);
 269   } // end if
 270
 271   const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
 272   if (strstr(fParam.Data(),"file") ) {
 273     fD.Set(fNofMaps);
 274     fT1.Set(fNofMaps);
 275     if (strstr(kopt,"2D")) {
 276       fT2.Set(fNofMaps);
 277       fTol.Set(0);
 278       Init2D();       // desactivate if param change module by module
 279     } else if(strstr(kopt,"1D"))  {
 280       fT2.Set(2);
 281       fTol.Set(2);
 282       Init1D();      // desactivate if param change module by module
 283     } // end if strstr
 284   } else {
 285     fD.Set(2);
 286     fTol.Set(2);
 287     fT1.Set(2);
 288     fT2.Set(2);
 289     SetCompressParam();
 290   } // end if else strstr
 291
 292   Bool_t write = fResponse->OutputOption();
 293   if(write && strstr(kopt,"2D")) MakeTreeB();
 294
 295   // call here if baseline does not change by module
 296   // ReadBaseline();
 297
 298   fITS       = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 299   Int_t size = fNofMaps*fMaxNofSamples;
 300   fStream    = new AliITSInStream(size);
 301
 302   fInZR  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 303   fInZI  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 304   fOutZR = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 305   fOutZI = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 306
 307 }
 308 //______________________________________________________________________
 309 AliITSsimulationSDD::~AliITSsimulationSDD() {
 310   // destructor
 311
 312   //    delete fpList;
 313   delete fHitSigMap2;
 314   delete fHitNoiMap2;
 315   delete fStream;
 316   delete fElectronics;
 317
 318   fITS = 0;
 319
 320   if (fHis) {
 321     fHis->Delete();
 322     delete fHis;
 323   } // end if fHis
 324   if(fTreeB) delete fTreeB;
 325   if(fInZR)  delete [] fInZR;
 326   if(fInZI)  delete [] fInZI;
 327   if(fOutZR) delete [] fOutZR;
 328   if(fOutZI) delete [] fOutZI;
 329   if(fAnodeFire) delete [] fAnodeFire;
 330 }
 331 //______________________________________________________________________
 332 void AliITSsimulationSDD::InitSimulationModule( Int_t module, Int_t event ) {
 333   // create maps to build the lists of tracks for each summable digit
 334   fModule = module;
 335   fEvent  = event;
 336   ClearMaps();
 337   memset(fAnodeFire,0,sizeof(Bool_t)*fNofMaps);
 338 }
 339 //______________________________________________________________________
 340 void AliITSsimulationSDD::ClearMaps() {
 341   // clear maps
 342   fpList->ClearMap();
 343   fHitSigMap2->ClearMap();
 344   fHitNoiMap2->ClearMap();
 345 }
 346 //______________________________________________________________________
 347 void AliITSsimulationSDD::SDigitiseModule( AliITSmodule *mod, Int_t md, Int_t ev){
 348   // digitize module using the "slow" detector simulator creating
 349   // summable digits.
 350
 351   TObjArray *fHits = mod->GetHits();
 352   Int_t nhits      = fHits->GetEntriesFast();
 353   if( !nhits ) return;
 354
 355   InitSimulationModule( md, ev );
 356   HitsToAnalogDigits( mod );
 357   ChargeToSignal( kFALSE ); // - Process signal without add noise
 358   fHitMap2 = fHitNoiMap2;   // - Swap to noise map
 359   ChargeToSignal( kTRUE );  // - Process only noise
 360   fHitMap2 = fHitSigMap2;   // - Return to signal map
 361   WriteSDigits();
 362   ClearMaps();
 363 }
 364 //______________________________________________________________________
 365 Bool_t AliITSsimulationSDD::AddSDigitsToModule( TClonesArray *pItemArray, Int_t mask ) {
 366   // Add Summable digits to module maps.
 367   Int_t    nItems = pItemArray->GetEntries();
 368   Double_t maxadc = fResponse->MaxAdc();
 369   //Bool_t sig = kFALSE;
 370
 371   // cout << "Adding "<< nItems <<" SDigits to module " << fModule << endl;
 372   for( Int_t i=0; i<nItems; i++ ) {
 373     AliITSpListItem * pItem = (AliITSpListItem *)(pItemArray->At( i ));
 374     if( pItem->GetModule() != fModule ) {
 375       Error( "AliITSsimulationSDD",
 376              "Error reading, SDigits module %d != current module %d: exit\n",
 377              pItem->GetModule(), fModule );
 378       return kFALSE;
 379     } // end if
 380
 381       //  if(pItem->GetSignal()>0.0 ) sig = kTRUE;
 382
 383     fpList->AddItemTo( mask, pItem ); // Add SignalAfterElect + noise
 384     AliITSpListItem * pItem2 = fpList->GetpListItem( pItem->GetIndex() );
 385     Double_t sigAE = pItem2->GetSignalAfterElect();
 386     if( sigAE >= maxadc ) sigAE = maxadc-1; // avoid overflow signal
 387     Int_t ia;
 388     Int_t it;
 389     fpList->GetMapIndex( pItem->GetIndex(), ia, it );
 390     fHitMap2->SetHit( ia, it, sigAE );
 391     fAnodeFire[ia] = kTRUE;
 392   }
 393   return kTRUE;
 394 }
 395 //______________________________________________________________________
 396 void AliITSsimulationSDD::FinishSDigitiseModule() {
 397   // digitize module using the "slow" detector simulator from
 398   // the sum of summable digits.
 399   FinishDigits() ;
 400   ClearMaps();
 401 }
 402 //______________________________________________________________________
 403 void AliITSsimulationSDD::DigitiseModule(AliITSmodule *mod,Int_t md,Int_t ev){
 404   // create maps to build the lists of tracks for each digit
 405
 406   TObjArray *fHits = mod->GetHits();
 407   Int_t nhits      = fHits->GetEntriesFast();
 408
 409   InitSimulationModule( md, ev );
 410
 411   if( !nhits && fCheckNoise ) {
 412     ChargeToSignal( kTRUE );  // process noise
 413     GetNoise();
 414     ClearMaps();
 415     return;
 416   } else
 417     if( !nhits ) return;
 418
 419   HitsToAnalogDigits( mod );
 420   ChargeToSignal( kTRUE );  // process signal + noise
 421
 422   for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++ ) {
 423     for( Int_t j=0; j<fMaxNofSamples; j++ ) {
 424       Int_t jdx = j*fScaleSize;
 425       Int_t index = fpList->GetHitIndex( i, j );
 426       AliITSpListItem pItemTmp2( fModule, index, 0. );
 427       // put the fScaleSize analog digits in only one
 428       for( Int_t ik=0; ik<fScaleSize; ik++ ) {
 429         AliITSpListItem *pItemTmp = fpList->GetpListItem( i, jdx+ik );
 430         if( pItemTmp == 0 ) continue;
 431         pItemTmp2.Add( pItemTmp );
 432       }
 433       fpList->DeleteHit( i, j );
 434       fpList->AddItemTo( 0, &pItemTmp2 );
 435     }
 436   }
 437
 438   FinishDigits();
 439   ClearMaps();
 440 }
 441 //______________________________________________________________________
 442 void AliITSsimulationSDD::FinishDigits() {
 443   // introduce the electronics effects and do zero-suppression if required
 444
 445   ApplyDeadChannels();
 446   if( fCrosstalkFlag ) ApplyCrosstalk();
 447
 448   const char *kopt = fResponse->ZeroSuppOption();
 449   ZeroSuppression( kopt );
 450 }
 451 //______________________________________________________________________
 452 void AliITSsimulationSDD::HitsToAnalogDigits( AliITSmodule *mod ) {
 453   // create maps to build the lists of tracks for each digit
 454
 455   TObjArray *fHits    = mod->GetHits();
 456   Int_t      nhits    = fHits->GetEntriesFast();
 457   //    Int_t      arg[6]   = {0,0,0,0,0,0};
 458   Int_t    dummy      = 0;
 459   Int_t    nofAnodes  = fNofMaps/2;
 460   Float_t  sddLength  = fSegmentation->Dx();
 461   Float_t  sddWidth   = fSegmentation->Dz();
 462   Float_t  anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
 463   Float_t  timeStep   = fSegmentation->Dpx(dummy);
 464   Float_t  driftSpeed = fResponse->DriftSpeed();
 465   Float_t  maxadc     = fResponse->MaxAdc();
 466   Float_t  topValue   = fResponse->DynamicRange();
 467   Float_t  cHloss     = fResponse->ChargeLoss();
 468   Float_t  norm       = maxadc/topValue;
 469   Float_t  dfCoeff, s1; fResponse->DiffCoeff(dfCoeff,s1); // Signal 2d Shape
 470   Double_t eVpairs    = 3.6;  // electron pair energy eV.
 471   Float_t  nsigma     = fResponse->NSigmaIntegration(); //
 472   Int_t    nlookups   = fResponse->GausNLookUp();       //
 473   Float_t  jitter     = ((AliITSresponseSDD*)fResponse)->JitterError(); //
 474
 475   // Piergiorgio's part (apart for few variables which I made float
 476   // when i thought that can be done
 477   // Fill detector maps with GEANT hits
 478   // loop over hits in the module
 479
 480   const Float_t kconv = 1.0e+6;  // GeV->KeV
 481   Int_t    itrack      = 0;
 482   Int_t    hitDetector; // detector number (lay,lad,hitDetector)
 483   Int_t    iWing;       // which detector wing/side.
 484   Int_t    detector;    // 2*(detector-1)+iWing
 485   Int_t    ii,kk,ka,kt; // loop indexs
 486   Int_t    ia,it,index; // sub-pixel integration indexies
 487   Int_t    iAnode;      // anode number.
 488   Int_t    timeSample;  // time buckett.
 489   Int_t    anodeWindow; // anode direction charge integration width
 490   Int_t    timeWindow;  // time direction charge integration width
 491   Int_t    jamin,jamax; // anode charge integration window
 492   Int_t    jtmin,jtmax; // time charge integration window
 493   Int_t    ndiv;        // Anode window division factor.
 494   Int_t    nsplit;      // the number of splits in anode and time windows==1.
 495   Int_t    nOfSplits;   // number of times track length is split into
 496   Float_t  nOfSplitsF;  // Floating point version of nOfSplits.
 497   Float_t  kkF;         // Floating point version of loop index kk.
 498   Float_t  pathInSDD; // Track length in SDD.
 499   Float_t  drPath; // average position of track in detector. in microns
 500   Float_t  drTime; // Drift time
 501   Float_t  nmul;   // drift time window multiplication factor.
 502   Float_t  avDrft;  // x position of path length segment in cm.
 503   Float_t  avAnode; // Anode for path length segment in Anode number (float)
 504   Float_t  xAnode;  // Floating point anode number.
 505   Float_t  driftPath; // avDrft in microns.
 506   Float_t  width;     // width of signal at anodes.
 507   Double_t  depEnergy; // Energy deposited in this GEANT step.
 508   Double_t  xL[3],dxL[3]; // local hit coordinates and diff.
 509   Double_t sigA; // sigma of signal at anode.
 510   Double_t sigT; // sigma in time/drift direction for track segment
 511   Double_t aStep,aConst; // sub-pixel size and offset anode
 512   Double_t tStep,tConst; // sub-pixel size and offset time
 513   Double_t amplitude; // signal amplitude for track segment in nanoAmpere
 514   Double_t chargeloss; // charge loss for track segment.
 515   Double_t anodeAmplitude; // signal amplitude in anode direction
 516   Double_t aExpo;          // exponent of Gaussian anode direction
 517   Double_t timeAmplitude;  // signal amplitude in time direction
 518   Double_t tExpo;          // exponent of Gaussian time direction
 519   //  Double_t tof;            // Time of flight in ns of this step.
 520
 521   for(ii=0; ii<nhits; ii++) {
 522     if(!mod->LineSegmentL(ii,xL[0],dxL[0],xL[1],dxL[1],xL[2],dxL[2],
 523                           depEnergy,itrack)) continue;
 524     xL[0] += 0.0001*gRandom->Gaus( 0, jitter ); //
 525     depEnergy  *= kconv;
 526     hitDetector = mod->GetDet();
 527     //tof         = 1.E+09*(mod->GetHit(ii)->GetTOF()); // tof in ns.
 528     //if(tof>sddLength/driftSpeed) continue; // hit happed too late.
 529
 530     // scale path to simulate a perpendicular track
 531     // continue if the particle did not lose energy
 532     // passing through detector
 533     if (!depEnergy) {
 534       if(GetDebug()){
 535         Warning("HitsToAnalogDigits",
 536                 "fTrack = %d hit=%d module=%d This particle has"
 537                 " passed without losing energy!",
 538                 itrack,ii,mod->GetIndex());
 539       }
 540       continue;
 541     } // end if !depEnergy
 542
 543     pathInSDD = TMath::Sqrt(dxL[0]*dxL[0]+dxL[1]*dxL[1]+dxL[2]*dxL[2]);
 544
 545     if (fFlag && pathInSDD) { depEnergy *= (0.03/pathInSDD); }
 546     drPath = 10000.*(dxL[0]+2.*xL[0])*0.5;
 547     if(drPath < 0) drPath = -drPath;
 548     drPath = sddLength-drPath;
 549     if(drPath < 0) {
 550       if(GetDebug()){ // this should be fixed at geometry level
 551         Warning("HitsToAnalogDigits",
 552                 "negative drift path drPath=%e sddLength=%e dxL[0]=%e "
 553                 "xL[0]=%e",
 554                 drPath,sddLength,dxL[0],xL[0]);
 555       }
 556       continue;
 557     } // end if drPath < 0
 558
 559     // Compute number of segments to brake step path into
 560     drTime = drPath/driftSpeed;  //   Drift Time
 561     sigA   = TMath::Sqrt(2.*dfCoeff*drTime+s1*s1);// Sigma along the anodes
 562     // calcuate the number of time the path length should be split into.
 563     nOfSplits = (Int_t) (1. + 10000.*pathInSDD/sigA);
 564     if(fFlag) nOfSplits = 1;
 565
 566     // loop over path segments, init. some variables.
 567     depEnergy /= nOfSplits;
 568     nOfSplitsF = (Float_t) nOfSplits;
 569     for(kk=0;kk<nOfSplits;kk++) { // loop over path segments
 570       kkF       = (Float_t) kk + 0.5;
 571       avDrft    = xL[0]+dxL[0]*kkF/nOfSplitsF;
 572       avAnode   = xL[2]+dxL[2]*kkF/nOfSplitsF;
 573       driftPath = 10000.*avDrft;
 574
 575       iWing = 2;  // Assume wing is 2
 576       if(driftPath < 0) { // if wing is not 2 it is 1.
 577         iWing     = 1;
 578         driftPath = -driftPath;
 579       } // end if driftPath < 0
 580       driftPath = sddLength-driftPath;
 581       detector  = 2*(hitDetector-1) + iWing;
 582       if(driftPath < 0) {
 583         if(GetDebug()){ // this should be fixed at geometry level
 584           Warning("HitsToAnalogDigits","negative drift path "
 585                   "driftPath=%e sddLength=%e avDrft=%e dxL[0]=%e "
 586                   "xL[0]=%e",driftPath,sddLength,avDrft,dxL[0],xL[0]);
 587         }
 588         continue;
 589       } // end if driftPath < 0
 590
 591       //   Drift Time
 592       drTime     = driftPath/driftSpeed; // drift time for segment.
 593       timeSample = (Int_t) (fScaleSize*drTime/timeStep + 1);
 594       // compute time Sample including tof information. The tof only
 595       // effects the time of the signal is recoreded and not the
 596       // the defusion.
 597       // timeSample = (Int_t) (fScaleSize*(drTime+tof)/timeStep + 1);
 598       if(timeSample > fScaleSize*fMaxNofSamples) {
 599         Warning("HitsToAnalogDigits","Wrong Time Sample: %e",
 600                 timeSample);
 601         continue;
 602       } // end if timeSample > fScaleSize*fMaxNoofSamples
 603
 604       //   Anode
 605       xAnode = 10000.*(avAnode)/anodePitch + nofAnodes/2;  // +1?
 606       if(xAnode*anodePitch > sddWidth || xAnode*anodePitch < 0.)
 607         Warning("HitsToAnalogDigits",
 608                 "Exceedubg sddWidth=%e Z = %e",
 609                 sddWidth,xAnode*anodePitch);
 610       iAnode = (Int_t) (1.+xAnode); // xAnode?
 611       if(iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes) {
 612         Warning("HitToAnalogDigits","Wrong iAnode: 1<%d>%d",
 613                 iAnode,nofAnodes);
 614         continue;
 615       } // end if iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes
 616
 617       // store straight away the particle position in the array
 618       // of particles and take idhit=ii only when part is entering (this
 619       // requires FillModules() in the macro for analysis) :
 620
 621       // Sigma along the anodes for track segment.
 622       sigA       = TMath::Sqrt(2.*dfCoeff*drTime+s1*s1);
 623       sigT       = sigA/driftSpeed;
 624       // Peak amplitude in nanoAmpere
 625       amplitude  = fScaleSize*160.*depEnergy/
 626         (timeStep*eVpairs*2.*acos(-1.)*sigT*sigA);
 627       amplitude *= timeStep/25.; // WARNING!!!!! Amplitude scaling to
 628       // account for clock variations
 629       // (reference value: 40 MHz)
 630       chargeloss = 1.-cHloss*driftPath/1000;
 631       amplitude *= chargeloss;
 632       width  = 2.*nsigma/(nlookups-1);
 633       // Spread the charge
 634       // Pixel index
 635       ndiv = 2;
 636       nmul = 3.;
 637       if(drTime > 1200.) {
 638         ndiv = 4;
 639         nmul = 1.5;
 640       } // end if drTime > 1200.
 641       // Sub-pixel index
 642       nsplit = 4; // hard-wired //nsplit=4;nsplit = (nsplit+1)/2*2;
 643       // Sub-pixel size see computation of aExpo and tExpo.
 644       aStep  = anodePitch/(nsplit*fScaleSize*sigA);
 645       aConst = xAnode*anodePitch/sigA;
 646       tStep  = timeStep/(nsplit*fScaleSize*sigT);
 647       tConst = drTime/sigT;
 648       // Define SDD window corresponding to the hit
 649       anodeWindow = (Int_t)(fScaleSize*nsigma*sigA/anodePitch+1);
 650       timeWindow  = (Int_t) (fScaleSize*nsigma*sigT/timeStep+1.);
 651       jamin = (iAnode - anodeWindow/ndiv - 1)*fScaleSize*nsplit +1;
 652       jamax = (iAnode + anodeWindow/ndiv)*fScaleSize*nsplit;
 653       if(jamin <= 0) jamin = 1;
 654       if(jamax > fScaleSize*nofAnodes*nsplit)
 655         jamax = fScaleSize*nofAnodes*nsplit;
 656       // jtmin and jtmax are Hard-wired
 657       jtmin = (Int_t)(timeSample-timeWindow*nmul-1)*nsplit+1;
 658       jtmax = (Int_t)(timeSample+timeWindow*nmul)*nsplit;
 659       if(jtmin <= 0) jtmin = 1;
 660       if(jtmax > fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit)
 661         jtmax = fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit;
 662       // Spread the charge in the anode-time window
 663       for(ka=jamin; ka <=jamax; ka++) {
 664         ia = (ka-1)/(fScaleSize*nsplit) + 1;
 665         if(ia <= 0) {
 666           Warning("HitsToAnalogDigits","ia < 1: ");
 667           continue;
 668         } // end if
 669         if(ia > nofAnodes) ia = nofAnodes;
 670         aExpo     = (aStep*(ka-0.5)-aConst);
 671         if(TMath::Abs(aExpo) > nsigma)  anodeAmplitude = 0.;
 672         else {
 673           dummy          = (Int_t) ((aExpo+nsigma)/width);
 674           anodeAmplitude = amplitude*fResponse->GausLookUp(dummy);
 675         } // end if TMath::Abs(aEspo) > nsigma
 676         // index starts from 0
 677         index = ((detector+1)%2)*nofAnodes+ia-1;
 678         if(anodeAmplitude) for(kt=jtmin; kt<=jtmax; kt++) {
 679           it = (kt-1)/nsplit+1;  // it starts from 1
 680           if(it<=0){
 681             Warning("HitsToAnalogDigits","it < 1:");
 682             continue;
 683           } // end if
 684           if(it>fScaleSize*fMaxNofSamples)
 685             it = fScaleSize*fMaxNofSamples;
 686           tExpo    = (tStep*(kt-0.5)-tConst);
 687           if(TMath::Abs(tExpo) > nsigma) timeAmplitude = 0.;
 688           else {
 689             dummy         = (Int_t) ((tExpo+nsigma)/width);
 690             timeAmplitude = anodeAmplitude*
 691               fResponse->GausLookUp(dummy);
 692           } // end if TMath::Abs(tExpo) > nsigma
 693           // build the list of Sdigits for this module
 694           //                    arg[0]         = index;
 695           //                    arg[1]         = it;
 696           //                    arg[2]         = itrack; // track number
 697           //                    arg[3]         = ii-1; // hit number.
 698           timeAmplitude *= norm;
 699           timeAmplitude *= 10;
 700           //                    ListOfFiredCells(arg,timeAmplitude,alst,padr);
 701           Double_t charge = timeAmplitude;
 702           charge += fHitMap2->GetSignal(index,it-1);
 703           fHitMap2->SetHit(index, it-1, charge);
 704           fpList->AddSignal(index,it-1,itrack,ii-1,
 705                             mod->GetIndex(),timeAmplitude);
 706           fAnodeFire[index] = kTRUE;
 707         } // end if anodeAmplitude and loop over time in window
 708       } // loop over anodes in window
 709     } // end loop over "sub-hits"
 710   } // end loop over hits
 711 }
 712
 713 /*
 714 //______________________________________________________________________
 715 void AliITSsimulationSDD::ListOfFiredCells(Int_t *arg,Double_t timeAmplitude,
 716                                            TObjArray *alist,TClonesArray *padr){
 717   // Returns the list of "fired" cells.
 718
 719   Int_t index     = arg[0];
 720   Int_t ik        = arg[1];
 721   Int_t idtrack   = arg[2];
 722   Int_t idhit     = arg[3];
 723   Int_t counter   = arg[4];
 724   Int_t countadr  = arg[5];
 725   Double_t charge = timeAmplitude;
 726   charge += fHitMap2->GetSignal(index,ik-1);
 727   fHitMap2->SetHit(index, ik-1, charge);
 728
 729   Int_t digits[3];
 730   Int_t it = (Int_t)((ik-1)/fScaleSize);
 731   digits[0] = index;
 732   digits[1] = it;
 733   digits[2] = (Int_t)timeAmplitude;
 734   Float_t phys;
 735   if (idtrack >= 0) phys = (Float_t)timeAmplitude;
 736   else phys = 0;
 737
 738   Double_t cellcharge = 0.;
 739   AliITSTransientDigit* pdigit;
 740   // build the list of fired cells and update the info
 741   if (!fHitMap1->TestHit(index, it)) {
 742     new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
 743     TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
 744     trinfo(0) = (Float_t)idtrack;
 745     trinfo(1) = (Float_t)idhit;
 746     trinfo(2) = (Float_t)timeAmplitude;
 747
 748     alist->AddAtAndExpand(new AliITSTransientDigit(phys,digits),counter);
 749     fHitMap1->SetHit(index, it, counter);
 750     counter++;
 751     pdigit=(AliITSTransientDigit*)alist->At(alist->GetLast());
 752     // list of tracks
 753     TObjArray *trlist=(TObjArray*)pdigit->TrackList();
 754     trlist->Add(&trinfo);
 755   } else {
 756     pdigit = (AliITSTransientDigit*) fHitMap1->GetHit(index, it);
 757     for(Int_t kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 758       cellcharge += fHitMap2->GetSignal(index,fScaleSize*it+kk);
 759     }  // end for kk
 760     // update charge
 761     (*pdigit).fSignal = (Int_t)cellcharge;
 762     (*pdigit).fPhysics += phys;
 763     // update list of tracks
 764     TObjArray* trlist = (TObjArray*)pdigit->TrackList();
 765     Int_t lastentry = trlist->GetLast();
 766     TVector *ptrkp = (TVector*)trlist->At(lastentry);
 767     TVector &trinfo = *ptrkp;
 768     Int_t lasttrack = Int_t(trinfo(0));
 769     Float_t lastcharge=(trinfo(2));
 770     if (lasttrack==idtrack ) {
 771       lastcharge += (Float_t)timeAmplitude;
 772       trlist->RemoveAt(lastentry);
 773       trinfo(0) = lasttrack;
 774       trinfo(1) = idhit;
 775       trinfo(2) = lastcharge;
 776       trlist->AddAt(&trinfo,lastentry);
 777     } else {
 778       new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
 779       TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
 780       trinfo(0) = (Float_t)idtrack;
 781       trinfo(1) = (Float_t)idhit;
 782       trinfo(2) = (Float_t)timeAmplitude;
 783       trlist->Add(&trinfo);
 784     } // end if lasttrack==idtrack
 785
 786 #ifdef print
 787     // check the track list - debugging
 788     Int_t trk[20], htrk[20];
 789     Float_t chtrk[20];
 790     Int_t nptracks = trlist->GetEntriesFast();
 791     if (nptracks > 2) {
 792       Int_t tr;
 793       for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
 794         TVector *pptrkp = (TVector*)trlist->At(tr);
 795         TVector &pptrk  = *pptrkp;
 796         trk[tr]   = Int_t(pptrk(0));
 797         htrk[tr]  = Int_t(pptrk(1));
 798         chtrk[tr] = (pptrk(2));
 799         cout << "nptracks "<<nptracks << endl;
 800       } // end for tr
 801     } // end if nptracks
 802 #endif
 803   } //  end if pdigit
 804
 805   // update counter and countadr for next call.
 806   arg[4] = counter;
 807   arg[5] = countadr;
 808 }
 809 */
 810
 811 //____________________________________________
 812 void AliITSsimulationSDD::AddDigit( Int_t i, Int_t j, Int_t signal ) {
 813   // Adds a Digit.
 814   Int_t size = AliITSdigitSPD::GetNTracks();
 815   Int_t digits[3];
 816   Int_t * tracks = new Int_t[size];
 817   Int_t * hits = new Int_t[size];
 818   Float_t phys;
 819   Float_t * charges = new Float_t[size];
 820
 821   digits[0] = i;
 822   digits[1] = j;
 823   digits[2] = signal;
 824
 825   AliITSpListItem *pItem = fpList->GetpListItem( i, j );
 826   if( pItem == 0 ) {
 827     phys = 0.0;
 828     for( Int_t l=0; l<size; l++ ) {
 829       tracks[l]  = 0;
 830       hits[l]    = 0;
 831       charges[l] = 0.0;
 832     }
 833   } else {
 834     Int_t idtrack =  pItem->GetTrack( 0 );
 835     if( idtrack >= 0 ) phys = pItem->GetSignal();
 836     else phys = 0.0;
 837
 838     for( Int_t l=0; l<size; l++ ) if(l<pItem->GetMaxKept()) {
 839       tracks[l]  = pItem->GetTrack( l );
 840       hits[l]    = pItem->GetHit( l );
 841       charges[l] = pItem->GetSignal( l );
 842     }else{
 843       tracks[l]  = -3;
 844       hits[l]    = -1;
 845       charges[l] = 0.0;
 846     }// end for if
 847   }
 848
 849   fITS->AddSimDigit( 1, phys, digits, tracks, hits, charges );
 850   delete [] tracks;
 851   delete [] hits;
 852   delete [] charges;
 853 }
 854
 855 //______________________________________________________________________
 856 void AliITSsimulationSDD::ChargeToSignal(Bool_t bAddNoise) {
 857   // add baseline, noise, electronics and ADC saturation effects
 858
 859   char opt1[20], opt2[20];
 860   fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
 861   char *read = strstr(opt1,"file");
 862   Float_t baseline, noise;
 863
 864   if (read) {
 865     static Bool_t readfile=kTRUE;
 866     //read baseline and noise from file
 867     if (readfile) ReadBaseline();
 868     readfile=kFALSE;
 869   } else fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
 870
 871   Float_t contrib=0;
 872   Int_t i,k,kk;
 873   Float_t maxadc = fResponse->MaxAdc();
 874   if(!fDoFFT) {
 875     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
 876       if( !fAnodeFire[i] ) continue;
 877       if (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
 878       for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 879         fInZR[k]  = fHitMap2->GetSignal(i,k);
 880         if( bAddNoise ) {
 881           contrib   = (baseline + noise*gRandom->Gaus());
 882           fInZR[k] += contrib;
 883         }
 884       } // end for k
 885       for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
 886         Double_t newcont = 0.;
 887         Double_t maxcont = 0.;
 888         for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 889           newcont = fInZR[fScaleSize*k+kk];
 890           if(newcont > maxcont) maxcont = newcont;
 891         } // end for kk
 892         newcont = maxcont;
 893         if (newcont >= maxadc) newcont = maxadc -1;
 894         if(newcont >= baseline){
 895           Warning("","newcont=%d>=baseline=%d",newcont,baseline);
 896         } // end if
 897         // back to analog: ?
 898         fHitMap2->SetHit(i,k,newcont);
 899       }  // end for k
 900     } // end for i loop over anodes
 901     return;
 902   } // end if DoFFT
 903
 904   for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
 905     if( !fAnodeFire[i] ) continue;
 906     if  (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
 907     for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 908       fInZR[k]  = fHitMap2->GetSignal(i,k);
 909       if( bAddNoise ) {
 910         contrib   = (baseline + noise*gRandom->Gaus());
 911         fInZR[k] += contrib;
 912       }
 913       fInZI[k]  = 0.;
 914     } // end for k
 915     FastFourierTransform(fElectronics,&fInZR[0],&fInZI[0],1);
 916     for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 917       Double_t rw = fElectronics->GetTraFunReal(k);
 918       Double_t iw = fElectronics->GetTraFunImag(k);
 919       fOutZR[k]   = fInZR[k]*rw - fInZI[k]*iw;
 920       fOutZI[k]   = fInZR[k]*iw + fInZI[k]*rw;
 921     } // end for k
 922     FastFourierTransform(fElectronics,&fOutZR[0],&fOutZI[0],-1);
 923     for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
 924       Double_t newcont1 = 0.;
 925       Double_t maxcont1 = 0.;
 926       for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 927         newcont1 = fOutZR[fScaleSize*k+kk];
 928         if(newcont1 > maxcont1) maxcont1 = newcont1;
 929       } // end for kk
 930       newcont1 = maxcont1;
 931       if (newcont1 >= maxadc) newcont1 = maxadc -1;
 932       fHitMap2->SetHit(i,k,newcont1);
 933     } // end for k
 934   } // end for i loop over anodes
 935   return;
 936 }
 937 //____________________________________________________________________
 938 void AliITSsimulationSDD::ApplyDeadChannels() {
 939   // Set dead channel signal to zero
 940   AliITSresponseSDD * response = (AliITSresponseSDD *)fResponse;
 941
 942   // nothing to do
 943   if( response->GetDeadModules() == 0 &&
 944       response->GetDeadChips() == 0 &&
 945       response->GetDeadChannels() == 0 )
 946     return;
 947
 948   static AliITS *iTS = (AliITS*)gAlice->GetModule( "ITS" );
 949
 950   Int_t fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
 951   AliITSgeom *geom = iTS->GetITSgeom();
 952   Int_t firstSDDMod = geom->GetStartDet( 1 );
 953   // loop over wings
 954   for( Int_t j=0; j<2; j++ ) {
 955     Int_t mod = (fModule-firstSDDMod)*2 + j;
 956     for( Int_t u=0; u<response->Chips(); u++ )
 957       for( Int_t v=0; v<response->Channels(); v++ ) {
 958         Float_t Gain = response->Gain( mod, u, v );
 959         for( Int_t k=0; k<fMaxNofSamples; k++ ) {
 960           Int_t i = j*response->Chips()*response->Channels() +
 961             u*response->Channels() +
 962             v;
 963           Double_t signal =  Gain * fHitMap2->GetSignal( i, k );
 964           fHitMap2->SetHit( i, k, signal );  ///
 965         }
 966       }
 967   }
 968 }
 969 //______________________________________________________________________
 970 void AliITSsimulationSDD::ApplyCrosstalk() {
 971   // function add the crosstalk effect to signal
 972   // temporal function, should be checked...!!!
 973
 974   Int_t fNofMaps = fSegmentation->Npz();
 975   Int_t fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
 976
 977   // create and inizialice crosstalk map
 978   Float_t* ctk = new Float_t[fNofMaps*fMaxNofSamples+1];
 979   if( ctk == NULL ) {
 980     Error( "ApplyCrosstalk", "no memory for temporal map: exit \n" );
 981     return;
 982   }
 983   memset( ctk, 0, sizeof(Float_t)*(fNofMaps*fMaxNofSamples+1) );
 984
 985   Float_t noise, baseline;
 986   fResponse->GetNoiseParam( noise, baseline );
 987
 988   for( Int_t z=0; z<fNofMaps; z++ ) {
 989     Bool_t on = kFALSE;
 990     Int_t tstart = 0;
 991     Int_t tstop = 0;
 992     Int_t nTsteps = 0;
 993
 994     for( Int_t l=0; l<fMaxNofSamples; l++ ) {
 995       Float_t fadc = (Float_t)fHitMap2->GetSignal( z, l );
 996       if( fadc > baseline ) {
 997         if( on == kFALSE && l<fMaxNofSamples-4 ) {
 998           Float_t fadc1 = (Float_t)fHitMap2->GetSignal( z, l+1 );
 999           if( fadc1 < fadc ) continue;
1000           on = kTRUE;
1001           nTsteps = 0;
1002           tstart = l;
1003         }
1004         nTsteps++;
1005       }
1006       else { // end fadc > baseline
1007         if( on == kTRUE ) {
1008           if( nTsteps > 2 ) {
1009             tstop = l;
1010             // make smooth derivative
1011             Float_t* dev = new Float_t[fMaxNofSamples+1];
1012             memset( dev, 0, sizeof(Float_t)*(fMaxNofSamples+1) );
1013             if( ctk == NULL ) {
1014               Error( "ApplyCrosstalk",
1015                      "no memory for temporal array: exit \n" );
1016               return;
1017             }
1018             for( Int_t i=tstart; i<tstop; i++ ) {
1019               if( i > 2 && i < fMaxNofSamples-2 )
1020                 dev[i] = -0.2*fHitMap2->GetSignal( z,i-2 )
1021                   -0.1*fHitMap2->GetSignal( z,i-1 )
1022                   +0.1*fHitMap2->GetSignal( z,i+1 )
1023                   +0.2*fHitMap2->GetSignal( z,i+2 );
1024             }
1025
1026             // add crosstalk contribution to neibourg anodes
1027             for( Int_t i=tstart; i<tstop; i++ ) {
1028               Int_t anode = z - 1;
1029               Int_t i1 = (Int_t)((i-tstart)*.61+tstart+0.5); //
1030               Float_t ctktmp =  -dev[i1] * 0.25;
1031               if( anode > 0 ) {
1032                 ctk[anode*fMaxNofSamples+i] += ctktmp;
1033               }
1034               anode = z + 1;
1035               if( anode < fNofMaps ) {
1036                 ctk[anode*fMaxNofSamples+i] += ctktmp;
1037               }
1038             }
1039             delete [] dev;
1040
1041           } // if( nTsteps > 2 )
1042           on = kFALSE;
1043         }  // if( on == kTRUE )
1044       }  // else
1045     }
1046   }
1047
1048   for( Int_t a=0; a<fNofMaps; a++ )
1049     for( Int_t t=0; t<fMaxNofSamples; t++ ) {
1050       Float_t signal = fHitMap2->GetSignal( a, t ) + ctk[a*fMaxNofSamples+t];
1051       fHitMap2->SetHit( a, t, signal );
1052     }
1053
1054   delete [] ctk;
1055 }
1056 //______________________________________________________________________
1057 void AliITSsimulationSDD::GetAnodeBaseline(Int_t i,Float_t &baseline,
1058                                            Float_t &noise){
1059   // Returns the Baseline for a particular anode.
1060   baseline = fBaseline[i];
1061   noise    = fNoise[i];
1062 }
1063 //______________________________________________________________________
1064 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl,
1065                                            Int_t &th){
1066   // Returns the compression alogirthm parameters
1067   Int_t size = fD.GetSize();
1068   if (size > 2 ) {
1069     db=fD[i]; tl=fT1[i]; th=fT2[i];
1070   } else {
1071     if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
1072       db=fD[1]; tl=fT1[1]; th=fT2[1];
1073     } else {
1074       db=fD[0]; tl=fT1[0]; th=fT2[0];
1075     } // end if size <=2 && i>=fNofMaps/2
1076   } // end if size >2
1077 }
1078 //______________________________________________________________________
1079 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl){
1080   // returns the compression alogirthm parameters
1081   Int_t size = fD.GetSize();
1082
1083   if (size > 2 ) {
1084     db=fD[i]; tl=fT1[i];
1085   } else {
1086     if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
1087       db=fD[1]; tl=fT1[1];
1088     } else {
1089       db=fD[0]; tl=fT1[0];
1090     } // end if size <=2 && i>=fNofMaps/2
1091     //  Warning("CompressionParam","\n Size= %d . Values i=%d ; db= %d ; tl= %d",size,i,db,tl);
1092   } // end if size > 2
1093 }
1094 //______________________________________________________________________
1095 void AliITSsimulationSDD::SetCompressParam(){
1096   // Sets the compression alogirthm parameters
1097   Int_t cp[8],i;
1098
1099   fResponse->GiveCompressParam(cp);
1100   for (i=0; i<2; i++) {
1101     fD[i]   = cp[i];
1102     fT1[i]  = cp[i+2];
1103     fT2[i]  = cp[i+4];
1104     fTol[i] = cp[i+6];
1105   } // end for i
1106 }
1107 //______________________________________________________________________
1108 void AliITSsimulationSDD::ReadBaseline(){
1109   // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1110   // case data should be organised in a tree with one entry for each
1111   // module => reading should be done accordingly
1112   // or a classic file and do smth. like this:
1113   // Read baselines and noise for SDD
1114
1115   Int_t na,pos;
1116   Float_t bl,n;
1117   char input[100], base[100], param[100];
1118   char *filtmp;
1119
1120   fResponse->Filenames(input,base,param);
1121   fFileName=base;
1122   //
1123   filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1124   FILE *bline = fopen(filtmp,"r");
1125   na = 0;
1126
1127   if(bline) {
1128     while(fscanf(bline,"%d %f %f",&pos, &bl, &n) != EOF) {
1129       if (pos != na+1) {
1130         Error("ReadBaseline","Anode number not in increasing order!",
1131               filtmp);
1132         exit(1);
1133       } // end if pos != na+1
1134       fBaseline[na]=bl;
1135       fNoise[na]=n;
1136       na++;
1137     } // end while
1138   } else {
1139     Error("ReadBaseline"," THE BASELINE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1140     exit(1);
1141   } // end if(bline)
1142
1143   fclose(bline);
1144   delete [] filtmp;
1145 }
1146 //______________________________________________________________________
1147 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert10to8(Int_t signal) const {
1148   // To the 10 to 8 bit lossive compression.
1149   // code from Davide C. and Albert W.
1150
1151   if (signal < 128)  return signal;
1152   if (signal < 256)  return (128+((signal-128)>>1));
1153   if (signal < 512)  return (192+((signal-256)>>3));
1154   if (signal < 1024) return (224+((signal-512)>>4));
1155   return 0;
1156 }
1157
1158 /*
1159 //______________________________________________________________________
1160 AliITSMap*   AliITSsimulationSDD::HitMap(Int_t i){
1161   //Return the correct map.
1162
1163   return ((i==0)? fHitMap1 : fHitMap2);
1164 }
1165 */
1166
1167 //______________________________________________________________________
1168 void AliITSsimulationSDD::ZeroSuppression(const char *option) {
1169   // perform the zero suppresion
1170
1171   if (strstr(option,"2D")) {
1172     //Init2D();              // activate if param change module by module
1173     Compress2D();
1174   } else if (strstr(option,"1D")) {
1175     //Init1D();              // activate if param change module by module
1176     Compress1D();
1177   } else StoreAllDigits();
1178 }
1179 //______________________________________________________________________
1180 void AliITSsimulationSDD::Init2D(){
1181   // read in and prepare arrays: fD, fT1, fT2
1182   //                         savemu[nanodes], savesigma[nanodes]
1183   // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1184   // case data should be organised in a tree with one entry for each
1185   // module => reading should be done accordingly
1186   // or a classic file and do smth. like this ( code from Davide C. and
1187   // Albert W.) :
1188   // Read 2D zero-suppression parameters for SDD
1189
1190   if (!strstr(fParam.Data(),"file")) return;
1191
1192   Int_t na,pos,tempTh;
1193   Float_t mu,sigma;
1194   Float_t *savemu    = new Float_t [fNofMaps];
1195   Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1196   char input[100],basel[100],par[100];
1197   char *filtmp;
1198   Float_t tmp1,tmp2;
1199   fResponse->Thresholds(tmp1,tmp2);
1200   Int_t minval = static_cast<Int_t>(tmp1);
1201
1202   fResponse->Filenames(input,basel,par);
1203   fFileName = par;
1204   //
1205   filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1206   FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1207   na = 0;
1208
1209   if(param) {
1210     while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1211       if (pos != na+1) {
1212         Error("Init2D","Anode number not in increasing order!",filtmp);
1213         exit(1);
1214       } // end if pos != na+1
1215       savemu[na] = mu;
1216       savesigma[na] = sigma;
1217       if ((2.*sigma) < mu) {
1218         fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1219         mu = 2.0 * sigma;
1220       } else fD[na] = 0;
1221       tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1222       if (tempTh < 0) tempTh=0;
1223       fT1[na] = tempTh;
1224       tempTh = (Int_t)floor(mu+3.0*sigma+0.5) - minval;
1225       if (tempTh < 0) tempTh=0;
1226       fT2[na] = tempTh;
1227       na++;
1228     } // end while
1229   } else {
1230     Error("Init2D","THE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1231     exit(1);
1232   } // end if(param)
1233
1234   fclose(param);
1235   delete [] filtmp;
1236   delete [] savemu;
1237   delete [] savesigma;
1238 }
1239 //______________________________________________________________________
1240 void AliITSsimulationSDD::Compress2D(){
1241   // simple ITS cluster finder -- online zero-suppression conditions
1242
1243   Int_t db,tl,th;
1244   Float_t tmp1,tmp2;
1245   fResponse->Thresholds(tmp1,tmp2);
1246   Int_t minval   = static_cast<Int_t>(tmp1);
1247   Bool_t write   = fResponse->OutputOption();
1248   Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1249   Int_t nz, nl, nh, low, i, j;
1250
1251   for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1252     CompressionParam(i,db,tl,th);
1253     nz  = 0;
1254     nl  = 0;
1255     nh  = 0;
1256     low = 0;
1257     for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1258       Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1259       signal -= db; // if baseline eq. is done here
1260       if (signal <= 0) {nz++; continue;}
1261       if ((signal - tl) < minval) low++;
1262       if ((signal - th) >= minval) {
1263         nh++;
1264         Bool_t cond=kTRUE;
1265         FindCluster(i,j,signal,minval,cond);
1266         if(cond && j &&
1267            ((TMath::Abs(fHitMap2->GetSignal(i,j-1))-th)>=minval)){
1268           if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1269           AddDigit(i,j,signal);
1270         } // end if cond&&j&&()
1271       } else if ((signal - tl) >= minval) nl++;
1272     } // end for j loop time samples
1273     if (write) TreeB()->Fill(nz,nl,nh,low,i+1);
1274   } //end for i loop anodes
1275
1276   char hname[30];
1277   if (write) {
1278     sprintf(hname,"TNtuple%d_%d",fModule,fEvent);
1279     TreeB()->Write(hname);
1280     // reset tree
1281     TreeB()->Reset();
1282   } // end if write
1283 }
1284 //______________________________________________________________________
1285 void  AliITSsimulationSDD::FindCluster(Int_t i,Int_t j,Int_t signal,
1286                                        Int_t minval,Bool_t &cond){
1287   // Find clusters according to the online 2D zero-suppression algorithm
1288   Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1289   Bool_t high    = kFALSE;
1290
1291   fHitMap2->FlagHit(i,j);
1292   //
1293   //  check the online zero-suppression conditions
1294   //
1295   const Int_t kMaxNeighbours = 4;
1296   Int_t nn;
1297   Int_t dbx,tlx,thx;
1298   Int_t xList[kMaxNeighbours], yList[kMaxNeighbours];
1299   fSegmentation->Neighbours(i,j,&nn,xList,yList);
1300   Int_t in,ix,iy,qns;
1301   for (in=0; in<nn; in++) {
1302     ix=xList[in];
1303     iy=yList[in];
1304     if (fHitMap2->TestHit(ix,iy)==kUnused) {
1305       CompressionParam(ix,dbx,tlx,thx);
1306       Int_t qn = (Int_t)(fHitMap2->GetSignal(ix,iy));
1307       qn -= dbx; // if baseline eq. is done here
1308       if ((qn-tlx) < minval) {
1309         fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1310         continue;
1311       } else {
1312         if ((qn - thx) >= minval) high=kTRUE;
1313         if (cond) {
1314           if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1315           AddDigit(i,j,signal);
1316         } // end if cond
1317         if(do10to8) qns = Convert10to8(qn);
1318         else qns=qn;
1319         if (!high) AddDigit(ix,iy,qns);
1320         cond=kFALSE;
1321         if(!high) fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1322       } // end if qn-tlx < minval
1323     } // end if  TestHit
1324   } // end for in loop over neighbours
1325 }
1326 //______________________________________________________________________
1327 void AliITSsimulationSDD::Init1D(){
1328   // this is just a copy-paste of input taken from 2D algo
1329   // Torino people should give input
1330   // Read 1D zero-suppression parameters for SDD
1331
1332   if (!strstr(fParam.Data(),"file")) return;
1333
1334   Int_t na,pos,tempTh;
1335   Float_t mu,sigma;
1336   Float_t *savemu    = new Float_t [fNofMaps];
1337   Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1338   char input[100],basel[100],par[100];
1339   char *filtmp;
1340   Float_t tmp1,tmp2;
1341   fResponse->Thresholds(tmp1,tmp2);
1342   Int_t minval = static_cast<Int_t>(tmp1);
1343
1344   fResponse->Filenames(input,basel,par);
1345   fFileName=par;
1346
1347   //  set first the disable and tol param
1348   SetCompressParam();
1349   //
1350   filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1351   FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1352   na = 0;
1353
1354   if (param) {
1355     fscanf(param,"%d %d %d %d ", &fT2[0], &fT2[1], &fTol[0], &fTol[1]);
1356     while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1357       if (pos != na+1) {
1358         Error("Init1D","Anode number not in increasing order!",filtmp);
1359         exit(1);
1360       } // end if pos != na+1
1361       savemu[na]=mu;
1362       savesigma[na]=sigma;
1363       if ((2.*sigma) < mu) {
1364         fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1365         mu = 2.0 * sigma;
1366       } else fD[na] = 0;
1367       tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1368       if (tempTh < 0) tempTh=0;
1369       fT1[na] = tempTh;
1370       na++;
1371     } // end while
1372   } else {
1373     Error("Init1D","THE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1374     exit(1);
1375   } // end if(param)
1376
1377   fclose(param);
1378   delete [] filtmp;
1379   delete [] savemu;
1380   delete [] savesigma;
1381 }
1382 //______________________________________________________________________
1383 void AliITSsimulationSDD::Compress1D(){
1384   // 1D zero-suppression algorithm (from Gianluca A.)
1385   Int_t    dis,tol,thres,decr,diff;
1386   UChar_t *str=fStream->Stream();
1387   Int_t    counter=0;
1388   Bool_t   do10to8=fResponse->Do10to8();
1389   Int_t    last=0;
1390   Int_t    k,i,j;
1391
1392   for (k=0; k<2; k++) {
1393     tol = Tolerance(k);
1394     dis = Disable(k);
1395     for (i=0; i<fNofMaps/2; i++) {
1396       Bool_t firstSignal=kTRUE;
1397       Int_t idx=i+k*fNofMaps/2;
1398       if( !fAnodeFire[idx] ) continue;
1399       CompressionParam(idx,decr,thres);
1400
1401       for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1402         Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(idx,j));
1403         signal -= decr;  // if baseline eq.
1404         if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1405         if (signal <= thres) {
1406           signal=0;
1407           diff=128;
1408           last=0;
1409           // write diff in the buffer for HuffT
1410           str[counter]=(UChar_t)diff;
1411           counter++;
1412           continue;
1413         } // end if signal <= thres
1414         diff=signal-last;
1415         if (diff > 127) diff=127;
1416         if (diff < -128) diff=-128;
1417         if (signal < dis) {
1418           // tol has changed to 8 possible cases ? - one can write
1419           // this if(TMath::Abs(diff)<tol) ... else ...
1420           if(TMath::Abs(diff)<tol) diff=0;
1421           // or keep it as it was before
1422           AddDigit(idx,j,last+diff);
1423         } else {
1424           AddDigit(idx,j,signal);
1425         } // end if singal < dis
1426         diff += 128;
1427         // write diff in the buffer used to compute Huffman tables
1428         if (firstSignal) str[counter]=(UChar_t)signal;
1429         else str[counter]=(UChar_t)diff;
1430         counter++;
1431         last=signal;
1432         firstSignal=kFALSE;
1433       } // end for j loop time samples
1434     } // end for i loop anodes  one half of detector
1435   } //  end for k
1436
1437     // check
1438   fStream->CheckCount(counter);
1439
1440   // open file and write out the stream of diff's
1441   static Bool_t open=kTRUE;
1442   static TFile *outFile;
1443   Bool_t write = fResponse->OutputOption();
1444   TDirectory *savedir = gDirectory;
1445
1446   if (write ) {
1447     if(open) {
1448       SetFileName("stream.root");
1449       cout<<"filename "<<fFileName<<endl;
1450       outFile=new TFile(fFileName,"recreate");
1451       cout<<"I have opened "<<fFileName<<" file "<<endl;
1452     } // end if open
1453     open = kFALSE;
1454     outFile->cd();
1455     fStream->Write();
1456   }  // endif write
1457
1458   fStream->ClearStream();
1459
1460   // back to galice.root file
1461   if(savedir) savedir->cd();
1462 }
1463 //______________________________________________________________________
1464 void AliITSsimulationSDD::StoreAllDigits(){
1465   // if non-zero-suppressed data
1466   Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1467   Int_t i, j, digits[3];
1468
1469   for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1470     for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1471       Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1472       if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1473       digits[0] = i;
1474       digits[1] = j;
1475       digits[2] = signal;
1476       fITS->AddRealDigit(1,digits);
1477     } // end for j
1478   } // end for i
1479 }
1480 //______________________________________________________________________
1481 void AliITSsimulationSDD::CreateHistograms(Int_t scale){
1482   // Creates histograms of maps for debugging
1483   Int_t i;
1484
1485   fHis=new TObjArray(fNofMaps);
1486   for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1487     TString sddName("sdd_");
1488     Char_t candNum[4];
1489     sprintf(candNum,"%d",i+1);
1490     sddName.Append(candNum);
1491     fHis->AddAt(new TH1F(sddName.Data(),"SDD maps",scale*fMaxNofSamples,
1492                          0.,(Float_t) scale*fMaxNofSamples), i);
1493   } // end for i
1494 }
1495 //______________________________________________________________________
1496 void AliITSsimulationSDD::FillHistograms(){
1497   // fill 1D histograms from map
1498
1499   if (!fHis) return;
1500
1501   for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++) {
1502     TH1F *hist =(TH1F *)fHis->UncheckedAt(i);
1503     Int_t nsamples = hist->GetNbinsX();
1504     for( Int_t j=0; j<nsamples; j++) {
1505       Double_t signal=fHitMap2->GetSignal(i,j);
1506       hist->Fill((Float_t)j,signal);
1507     } // end for j
1508   } // end for i
1509 }
1510 //______________________________________________________________________
1511 void AliITSsimulationSDD::ResetHistograms(){
1512   // Reset histograms for this detector
1513   Int_t i;
1514
1515   for (i=0;i<fNofMaps;i++ ) {
1516     if (fHis->At(i))    ((TH1F*)fHis->At(i))->Reset();
1517   } // end for i
1518 }
1519 //______________________________________________________________________
1520 TH1F *AliITSsimulationSDD::GetAnode(Int_t wing, Int_t anode) {
1521   // Fills a histogram from a give anode.
1522
1523   if (!fHis) return 0;
1524
1525   if(wing <=0 || wing > 2) {
1526     Warning("GetAnode","Wrong wing number: %d",wing);
1527     return NULL;
1528   } // end if wing <=0 || wing >2
1529   if(anode <=0 || anode > fNofMaps/2) {
1530     Warning("GetAnode","Wrong anode number: %d",anode);
1531     return NULL;
1532   } // end if ampde <=0 || andoe > fNofMaps/2
1533
1534   Int_t index = (wing-1)*fNofMaps/2 + anode-1;
1535   return (TH1F*)(fHis->At(index));
1536 }
1537 //______________________________________________________________________
1538 void AliITSsimulationSDD::WriteToFile(TFile *hfile) {
1539   // Writes the histograms to a file
1540
1541   if (!fHis) return;
1542
1543   hfile->cd();
1544   Int_t i;
1545   for(i=0; i<fNofMaps; i++)  fHis->At(i)->Write(); //fAdcs[i]->Write();
1546   return;
1547 }
1548 //______________________________________________________________________
1549 Float_t AliITSsimulationSDD::GetNoise() {
1550   // Returns the noise value
1551   //Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1552   //noise will always be in the liniar part of the signal
1553   Int_t decr;
1554   Int_t threshold = fT1[0];
1555   char opt1[20], opt2[20];
1556
1557   fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
1558   fParam=opt2;
1559   char *same = strstr(opt1,"same");
1560   Float_t noise,baseline;
1561   if (same) {
1562     fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
1563   } else {
1564     static Bool_t readfile=kTRUE;
1565     //read baseline and noise from file
1566     if (readfile) ReadBaseline();
1567     readfile=kFALSE;
1568   } // end if same
1569
1570   TCanvas *c2 = (TCanvas*)gROOT->GetListOfCanvases()->FindObject("c2");
1571   if(c2) delete c2->GetPrimitive("noisehist");
1572   if(c2) delete c2->GetPrimitive("anode");
1573   else     c2=new TCanvas("c2");
1574   c2->cd();
1575   c2->SetFillColor(0);
1576
1577   TH1F *noisehist = new TH1F("noisehist","noise",100,0.,(float)2*threshold);
1578   TH1F *anode = new TH1F("anode","Anode Projection",fMaxNofSamples,0.,
1579                          (float)fMaxNofSamples);
1580   Int_t i,k;
1581   for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1582     CompressionParam(i,decr,threshold);
1583     if  (!same) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
1584     anode->Reset();
1585     for (k=0;k<fMaxNofSamples;k++) {
1586       Float_t signal=(Float_t)fHitMap2->GetSignal(i,k);
1587       //if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal-baseline);
1588       if (signal <= (float)(threshold+decr)) noisehist->Fill(signal);
1589       anode->Fill((float)k,signal);
1590     } // end for k
1591     anode->Draw();
1592     c2->Update();
1593   } // end for i
1594   TF1 *gnoise = new TF1("gnoise","gaus",0.,threshold);
1595   noisehist->Fit("gnoise","RQ");
1596   noisehist->Draw();
1597   c2->Update();
1598   Float_t mnoise = gnoise->GetParameter(1);
1599   cout << "mnoise : " << mnoise << endl;
1600   Float_t rnoise = gnoise->GetParameter(2);
1601   cout << "rnoise : " << rnoise << endl;
1602   delete noisehist;
1603   return rnoise;
1604 }
1605 //______________________________________________________________________
1606 void AliITSsimulationSDD::WriteSDigits(){
1607   // Fills the Summable digits Tree
1608   static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
1609
1610   for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++ ) {
1611     if( !fAnodeFire[i] ) continue;
1612     for( Int_t j=0; j<fMaxNofSamples; j++ ) {
1613       Double_t sig = fHitMap2->GetSignal( i, j );
1614       if( sig > 0.2 ) {
1615         Int_t jdx = j*fScaleSize;
1616         Int_t index = fpList->GetHitIndex( i, j );
1617         AliITSpListItem pItemTmp2( fModule, index, 0. );
1618         // put the fScaleSize analog digits in only one
1619         for( Int_t ik=0; ik<fScaleSize; ik++ ) {
1620           AliITSpListItem *pItemTmp = fpList->GetpListItem( i, jdx+ik );
1621           if( pItemTmp == 0 ) continue;
1622           pItemTmp2.Add( pItemTmp );
1623         }
1624         pItemTmp2.AddSignalAfterElect( fModule, index, sig );
1625         pItemTmp2.AddNoise( fModule, index, fHitNoiMap2->GetSignal( i, j ) );
1626         aliITS->AddSumDigit( pItemTmp2 );
1627       } // end if (sig > 0.2)
1628     }
1629   }
1630   return;
1631 }
1632 //______________________________________________________________________
1633 void AliITSsimulationSDD::Print() {
1634   // Print SDD simulation Parameters
1635
1636   cout << "**************************************************" << endl;
1637   cout << "   Silicon Drift Detector Simulation Parameters   " << endl;
1638   cout << "**************************************************" << endl;
1639   cout << "Flag for Perpendicular tracks: " << (Int_t) fFlag << endl;
1640   cout << "Flag for noise checking: " << (Int_t) fCheckNoise << endl;
1641   cout << "Flag to switch off electronics: " << (Int_t) fDoFFT << endl;
1642   cout << "Number pf Anodes used: " << fNofMaps << endl;
1643   cout << "Number of Time Samples: " << fMaxNofSamples << endl;
1644   cout << "Scale size factor: " << fScaleSize << endl;
1645   cout << "**************************************************" << endl;
1646 }