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 "AliITSdigit.h"
  39 #include "AliITSmodule.h"
  40 #include "AliITSpList.h"
  41 #include "AliITSMapA1.h"
  42 #include "AliITSMapA2.h"
  43 #include "AliITSetfSDD.h"
  44 #include "AliITSRawData.h"
  45 #include "AliITSHuffman.h"
  46 #include "AliITSgeom.h"
  47 #include "AliITSsegmentation.h"
  48 #include "AliITSresponse.h"
  49 #include "AliITSsegmentationSDD.h"
  50 #include "AliITSresponseSDD.h"
  51 #include "AliITSsimulationSDD.h"
  52
  53 ClassImp(AliITSsimulationSDD)
  54 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  55 // Version: 0
  56 // Written by Piergiorgio Cerello
  57 // November 23 1999
  58 //
  59 // AliITSsimulationSDD is the simulation of SDDs.
  60   //
  61 //Begin_Html
  62 /*
  63 <img src="picts/ITS/AliITShit_Class_Diagram.gif">
  64 </pre>
  65 <br clear=left>
  66 <font size=+2 color=red>
  67 <p>This show the relasionships between the ITS hit class and the rest of Aliroot.
  68 </font>
  69 <pre>
  70 */
  71 //End_Html
  72 //______________________________________________________________________
  73 Int_t power(Int_t b, Int_t e) {
  74     // compute b to the e power, where both b and e are Int_ts.
  75     Int_t power = 1,i;
  76
  77     for(i=0; i<e; i++) power *= b;
  78     return power;
  79 }
  80 //______________________________________________________________________
  81 void FastFourierTransform(AliITSetfSDD *alisddetf,Double_t *real,
  82                           Double_t *imag,Int_t direction) {
  83     // Do a Fast Fourier Transform
  84
  85     Int_t samples = alisddetf->GetSamples();
  86     Int_t l = (Int_t) ((log((Float_t) samples)/log(2.))+0.5);
  87     Int_t m1 = samples;
  88     Int_t m  = samples/2;
  89     Int_t m2 = samples/m1;
  90     Int_t i,j,k;
  91     for(i=1; i<=l; i++) {
  92         for(j=0; j<samples; j += m1) {
  93             Int_t p = 0;
  94             for(k=j; k<= j+m-1; k++) {
  95                 Double_t wsr = alisddetf->GetWeightReal(p);
  96                 Double_t wsi = alisddetf->GetWeightImag(p);
  97                 if(direction == -1) wsi = -wsi;
  98                 Double_t xr = *(real+k+m);
  99                 Double_t xi = *(imag+k+m);
 100                 *(real+k+m) = wsr*(*(real+k)-xr) - wsi*(*(imag+k)-xi);
 101                 *(imag+k+m) = wsr*(*(imag+k)-xi) + wsi*(*(real+k)-xr);
 102                 *(real+k) += xr;
 103                 *(imag+k) += xi;
 104                 p += m2;
 105             } // end for k
 106         } // end for j
 107         m1 = m;
 108         m /= 2;
 109         m2 += m2;
 110     } // end for i
 111
 112     for(j=0; j<samples; j++) {
 113         Int_t j1 = j;
 114         Int_t p = 0;
 115         Int_t i1;
 116         for(i1=1; i1<=l; i1++) {
 117             Int_t j2 = j1;
 118             j1 /= 2;
 119             p = p + p + j2 - j1 - j1;
 120         } // end for i1
 121         if(p >= j) {
 122             Double_t xr = *(real+j);
 123             Double_t xi = *(imag+j);
 124             *(real+j) = *(real+p);
 125             *(imag+j) = *(imag+p);
 126             *(real+p) = xr;
 127             *(imag+p) = xi;
 128         } // end if p>=j
 129     } // end for j
 130     if(direction == -1) {
 131         for(i=0; i<samples; i++) {
 132             *(real+i) /= samples;
 133             *(imag+i) /= samples;
 134         } // end for i
 135     } // end if direction == -1
 136     return;
 137 }
 138 //______________________________________________________________________
 139 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(){
 140     // Default constructor
 141
 142     fResponse      = 0;
 143     fSegmentation  = 0;
 144     fHis           = 0;
 145 //    fpList         = 0;
 146     fHitMap2       = 0;
 147     fHitSigMap2    = 0;
 148     fHitNoiMap2    = 0;
 149     fElectronics   = 0;
 150     fStream        = 0;
 151     fInZR          = 0;
 152     fInZI          = 0;
 153     fOutZR         = 0;
 154     fOutZI         = 0;
 155     fNofMaps       = 0;
 156     fMaxNofSamples = 0;
 157     fITS           = 0;
 158     fTreeB         = 0;
 159     fAnodeFire     = 0;
 160     SetScaleFourier();
 161     SetPerpendTracksFlag();
 162     SetCrosstalkFlag();
 163     SetDoFFT();
 164     SetCheckNoise();
 165 }
 166 //______________________________________________________________________
 167 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsimulationSDD &source){
 168     // Copy constructor to satify Coding roules only.
 169
 170     if(this==&source) return;
 171     Error("AliITSsimulationSSD","Not allowed to make a copy of "
 172           "AliITSsimulationSDD Using default creater instead");
 173     AliITSsimulationSDD();
 174 }
 175 //______________________________________________________________________
 176 AliITSsimulationSDD& AliITSsimulationSDD::operator=(AliITSsimulationSDD &src){
 177     // Assignment operator to satify Coding roules only.
 178
 179     if(this==&src) return *this;
 180     Error("AliITSsimulationSSD","Not allowed to make a = with "
 181           "AliITSsimulationSDD Using default creater instead");
 182     return *this ;
 183 }
 184 //______________________________________________________________________
 185 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsegmentation *seg,
 186                                          AliITSresponse *resp){
 187     // Standard Constructor
 188
 189     fResponse      = 0;
 190     fSegmentation  = 0;
 191     fHis           = 0;
 192 //    fpList         = 0;
 193     fHitMap2       = 0;
 194     fHitSigMap2    = 0;
 195     fHitNoiMap2    = 0;
 196     fElectronics   = 0;
 197     fStream        = 0;
 198     fInZR          = 0;
 199     fInZI          = 0;
 200     fOutZR         = 0;
 201     fOutZI         = 0;
 202     fNofMaps       = 0;
 203     fMaxNofSamples = 0;
 204     fITS           = 0;
 205     fTreeB         = 0;
 206
 207     Init((AliITSsegmentationSDD*)seg,(AliITSresponseSDD*)resp);
 208 }
 209 //______________________________________________________________________
 210 void AliITSsimulationSDD::Init(AliITSsegmentationSDD *seg,
 211                                AliITSresponseSDD *resp){
 212     // Standard Constructor
 213
 214     fResponse     = resp;
 215     fSegmentation = seg;
 216     SetScaleFourier();
 217     SetPerpendTracksFlag();
 218     SetCrosstalkFlag();
 219     SetDoFFT();
 220     SetCheckNoise();
 221
 222     fpList = new AliITSpList( fSegmentation->Npz(),
 223                               fScaleSize*fSegmentation->Npx() );
 224     fHitSigMap2 = new AliITSMapA2(fSegmentation,fScaleSize,1);
 225     fHitNoiMap2 = new AliITSMapA2(fSegmentation,fScaleSize,1);
 226     fHitMap2 = fHitSigMap2;
 227
 228     fNofMaps = fSegmentation->Npz();
 229     fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
 230     fAnodeFire = new Bool_t [fNofMaps];
 231
 232     Float_t sddLength = fSegmentation->Dx();
 233     Float_t sddWidth  = fSegmentation->Dz();
 234
 235     Int_t dummy        = 0;
 236     Float_t anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
 237     Double_t timeStep  = (Double_t)fSegmentation->Dpx(dummy);
 238     Float_t driftSpeed = fResponse->DriftSpeed();
 239
 240     if(anodePitch*(fNofMaps/2) > sddWidth) {
 241         Warning("AliITSsimulationSDD",
 242                 "Too many anodes %d or too big pitch %f \n",
 243                 fNofMaps/2,anodePitch);
 244     } // end if
 245
 246     if(timeStep*fMaxNofSamples < sddLength/driftSpeed) {
 247         Error("AliITSsimulationSDD",
 248               "Time Interval > Allowed Time Interval: exit\n");
 249         return;
 250     } // end if
 251
 252     fElectronics = new AliITSetfSDD(timeStep/fScaleSize,
 253                                     fResponse->Electronics());
 254
 255     char opt1[20], opt2[20];
 256     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
 257     fParam = opt2;
 258     char *same = strstr(opt1,"same");
 259     if (same) {
 260         fNoise.Set(0);
 261         fBaseline.Set(0);
 262     } else {
 263         fNoise.Set(fNofMaps);
 264         fBaseline.Set(fNofMaps);
 265     } // end if
 266
 267     const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
 268     if (strstr(fParam.Data(),"file") ) {
 269         fD.Set(fNofMaps);
 270         fT1.Set(fNofMaps);
 271         if (strstr(kopt,"2D")) {
 272             fT2.Set(fNofMaps);
 273             fTol.Set(0);
 274             Init2D();       // desactivate if param change module by module
 275         } else if(strstr(kopt,"1D"))  {
 276             fT2.Set(2);
 277             fTol.Set(2);
 278             Init1D();      // desactivate if param change module by module
 279         } // end if strstr
 280     } else {
 281         fD.Set(2);
 282         fTol.Set(2);
 283         fT1.Set(2);
 284         fT2.Set(2);
 285         SetCompressParam();
 286     } // end if else strstr
 287
 288     Bool_t write = fResponse->OutputOption();
 289     if(write && strstr(kopt,"2D")) MakeTreeB();
 290
 291     // call here if baseline does not change by module
 292     // ReadBaseline();
 293
 294     fITS       = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 295     Int_t size = fNofMaps*fMaxNofSamples;
 296     fStream    = new AliITSInStream(size);
 297
 298     fInZR  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 299     fInZI  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 300     fOutZR = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 301     fOutZI = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 302
 303 }
 304 //______________________________________________________________________
 305 AliITSsimulationSDD::~AliITSsimulationSDD() {
 306     // destructor
 307
 308 //    delete fpList;
 309     delete fHitSigMap2;
 310     delete fHitNoiMap2;
 311     delete fStream;
 312     delete fElectronics;
 313
 314     fITS = 0;
 315
 316     if (fHis) {
 317         fHis->Delete();
 318         delete fHis;
 319     } // end if fHis
 320     if(fTreeB) delete fTreeB;
 321     if(fInZR)  delete [] fInZR;
 322     if(fInZI)  delete [] fInZI;
 323     if(fOutZR) delete [] fOutZR;
 324     if(fOutZI) delete [] fOutZI;
 325     if(fAnodeFire) delete [] fAnodeFire;
 326 }
 327 //______________________________________________________________________
 328 void AliITSsimulationSDD::InitSimulationModule( Int_t module, Int_t event ) {
 329     // create maps to build the lists of tracks for each summable digit
 330     fModule = module;
 331     fEvent  = event;
 332     ClearMaps();
 333     memset(fAnodeFire,0,sizeof(Bool_t)*fNofMaps);
 334 }
 335 //______________________________________________________________________
 336 void AliITSsimulationSDD::ClearMaps() {
 337     // clear maps
 338     fpList->ClearMap();
 339     fHitSigMap2->ClearMap();
 340     fHitNoiMap2->ClearMap();
 341 }
 342 //______________________________________________________________________
 343 void AliITSsimulationSDD::SDigitiseModule( AliITSmodule *mod, Int_t md, Int_t ev){
 344     // digitize module using the "slow" detector simulator creating
 345     // summable digits.
 346
 347     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
 348     Int_t nhits      = fHits->GetEntriesFast();
 349     if( !nhits ) return;
 350
 351     InitSimulationModule( md, ev );
 352     HitsToAnalogDigits( mod );
 353     ChargeToSignal( kFALSE ); // - Process signal without add noise
 354     fHitMap2 = fHitNoiMap2;   // - Swap to noise map
 355     ChargeToSignal( kTRUE );  // - Process only noise
 356     fHitMap2 = fHitSigMap2;   // - Return to signal map
 357     WriteSDigits();
 358     ClearMaps();
 359 }
 360 //______________________________________________________________________
 361 Bool_t AliITSsimulationSDD::AddSDigitsToModule( TClonesArray *pItemArray, Int_t mask ) {
 362     // Add Summable digits to module maps.
 363     Int_t    nItems = pItemArray->GetEntries();
 364     Double_t maxadc = fResponse->MaxAdc();
 365     //Bool_t sig = kFALSE;
 366
 367     // cout << "Adding "<< nItems <<" SDigits to module " << fModule << endl;
 368     for( Int_t i=0; i<nItems; i++ ) {
 369         AliITSpListItem * pItem = (AliITSpListItem *)(pItemArray->At( i ));
 370         if( pItem->GetModule() != fModule ) {
 371             Error( "AliITSsimulationSDD",
 372                    "Error reading, SDigits module %d != current module %d: exit\n",
 373                     pItem->GetModule(), fModule );
 374             return kFALSE;
 375         } // end if
 376
 377       //  if(pItem->GetSignal()>0.0 ) sig = kTRUE;
 378
 379         fpList->AddItemTo( mask, pItem ); // Add SignalAfterElect + noise
 380         AliITSpListItem * pItem2 = fpList->GetpListItem( pItem->GetIndex() );
 381         Double_t sigAE = pItem2->GetSignalAfterElect();
 382         if( sigAE >= maxadc ) sigAE = maxadc-1; // avoid overflow signal
 383         Int_t ia;
 384         Int_t it;
 385         fpList->GetMapIndex( pItem->GetIndex(), ia, it );
 386         fHitMap2->SetHit( ia, it, sigAE );
 387         fAnodeFire[ia] = kTRUE;
 388     }
 389     return kTRUE;
 390 }
 391 //______________________________________________________________________
 392 void AliITSsimulationSDD::FinishSDigitiseModule() {
 393     // digitize module using the "slow" detector simulator from
 394     // the sum of summable digits.
 395     FinishDigits() ;
 396     ClearMaps();
 397 }
 398 //______________________________________________________________________
 399 void AliITSsimulationSDD::DigitiseModule(AliITSmodule *mod,Int_t md,Int_t ev){
 400     // create maps to build the lists of tracks for each digit
 401
 402     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
 403     Int_t nhits      = fHits->GetEntriesFast();
 404
 405     InitSimulationModule( md, ev );
 406
 407     if( !nhits && fCheckNoise ) {
 408         ChargeToSignal( kTRUE );  // process noise
 409         GetNoise();
 410         ClearMaps();
 411         return;
 412     } else
 413         if( !nhits ) return;
 414
 415     HitsToAnalogDigits( mod );
 416     ChargeToSignal( kTRUE );  // process signal + noise
 417
 418     for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++ ) {
 419         for( Int_t j=0; j<fMaxNofSamples; j++ ) {
 420             Int_t jdx = j*fScaleSize;
 421             Int_t index = fpList->GetHitIndex( i, j );
 422             AliITSpListItem pItemTmp2( fModule, index, 0. );
 423             // put the fScaleSize analog digits in only one
 424             for( Int_t ik=0; ik<fScaleSize; ik++ ) {
 425                 AliITSpListItem *pItemTmp = fpList->GetpListItem( i, jdx+ik );
 426                 if( pItemTmp == 0 ) continue;
 427                 pItemTmp2.Add( pItemTmp );
 428             }
 429             fpList->DeleteHit( i, j );
 430             fpList->AddItemTo( 0, &pItemTmp2 );
 431         }
 432     }
 433
 434     FinishDigits();
 435     ClearMaps();
 436 }
 437 //______________________________________________________________________
 438 void AliITSsimulationSDD::FinishDigits() {
 439     // introduce the electronics effects and do zero-suppression if required
 440
 441     ApplyDeadChannels();
 442     if( fCrosstalkFlag ) ApplyCrosstalk();
 443
 444     const char *kopt = fResponse->ZeroSuppOption();
 445     ZeroSuppression( kopt );
 446 }
 447 //______________________________________________________________________
 448 void AliITSsimulationSDD::HitsToAnalogDigits( AliITSmodule *mod ) {
 449     // create maps to build the lists of tracks for each digit
 450
 451     TObjArray *fHits    = mod->GetHits();
 452     Int_t      nhits    = fHits->GetEntriesFast();
 453 //    Int_t      arg[6]   = {0,0,0,0,0,0};
 454     Int_t    dummy      = 0;
 455     Int_t    nofAnodes  = fNofMaps/2;
 456     Float_t  sddLength  = fSegmentation->Dx();
 457     Float_t  sddWidth   = fSegmentation->Dz();
 458     Float_t  anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
 459     Float_t  timeStep   = fSegmentation->Dpx(dummy);
 460     Float_t  driftSpeed = fResponse->DriftSpeed();
 461     Float_t  maxadc     = fResponse->MaxAdc();
 462     Float_t  topValue   = fResponse->DynamicRange();
 463     Float_t  cHloss     = fResponse->ChargeLoss();
 464     Float_t  norm       = maxadc/topValue;
 465     Float_t  dfCoeff, s1; fResponse->DiffCoeff(dfCoeff,s1); // Signal 2d Shape
 466     Double_t eVpairs    = 3.6;  // electron pair energy eV.
 467     Float_t  nsigma     = fResponse->NSigmaIntegration(); //
 468     Int_t    nlookups   = fResponse->GausNLookUp();       //
 469     Float_t  jitter     = ((AliITSresponseSDD*)fResponse)->JitterError(); //
 470
 471     // Piergiorgio's part (apart for few variables which I made float
 472     // when i thought that can be done
 473     // Fill detector maps with GEANT hits
 474     // loop over hits in the module
 475
 476     const Float_t kconv = 1.0e+6;  // GeV->KeV
 477     Int_t    itrack      = 0;
 478     Int_t    hitDetector; // detector number (lay,lad,hitDetector)
 479     Int_t    iWing;       // which detector wing/side.
 480     Int_t    detector;    // 2*(detector-1)+iWing
 481     Int_t    ii,kk,ka,kt; // loop indexs
 482     Int_t    ia,it,index; // sub-pixel integration indexies
 483     Int_t    iAnode;      // anode number.
 484     Int_t    timeSample;  // time buckett.
 485     Int_t    anodeWindow; // anode direction charge integration width
 486     Int_t    timeWindow;  // time direction charge integration width
 487     Int_t    jamin,jamax; // anode charge integration window
 488     Int_t    jtmin,jtmax; // time charge integration window
 489     Int_t    ndiv;        // Anode window division factor.
 490     Int_t    nsplit;      // the number of splits in anode and time windows==1.
 491     Int_t    nOfSplits;   // number of times track length is split into
 492     Float_t  nOfSplitsF;  // Floating point version of nOfSplits.
 493     Float_t  kkF;         // Floating point version of loop index kk.
 494     Float_t  pathInSDD; // Track length in SDD.
 495     Float_t  drPath; // average position of track in detector. in microns
 496     Float_t  drTime; // Drift time
 497     Float_t  nmul;   // drift time window multiplication factor.
 498     Float_t  avDrft;  // x position of path length segment in cm.
 499     Float_t  avAnode; // Anode for path length segment in Anode number (float)
 500     Float_t  xAnode;  // Floating point anode number.
 501     Float_t  driftPath; // avDrft in microns.
 502     Float_t  width;     // width of signal at anodes.
 503     Double_t  depEnergy; // Energy deposited in this GEANT step.
 504     Double_t  xL[3],dxL[3]; // local hit coordinates and diff.
 505     Double_t sigA; // sigma of signal at anode.
 506     Double_t sigT; // sigma in time/drift direction for track segment
 507     Double_t aStep,aConst; // sub-pixel size and offset anode
 508     Double_t tStep,tConst; // sub-pixel size and offset time
 509     Double_t amplitude; // signal amplitude for track segment in nanoAmpere
 510     Double_t chargeloss; // charge loss for track segment.
 511     Double_t anodeAmplitude; // signal amplitude in anode direction
 512     Double_t aExpo;          // exponent of Gaussian anode direction
 513     Double_t timeAmplitude;  // signal amplitude in time direction
 514     Double_t tExpo;          // exponent of Gaussian time direction
 515 //  Double_t tof;            // Time of flight in ns of this step.
 516
 517     for(ii=0; ii<nhits; ii++) {
 518         if(!mod->LineSegmentL(ii,xL[0],dxL[0],xL[1],dxL[1],xL[2],dxL[2],
 519                               depEnergy,itrack)) continue;
 520         xL[0] += 0.0001*gRandom->Gaus( 0, jitter ); //
 521         depEnergy  *= kconv;
 522         hitDetector = mod->GetDet();
 523         //tof         = 1.E+09*(mod->GetHit(ii)->GetTOF()); // tof in ns.
 524         //if(tof>sddLength/driftSpeed) continue; // hit happed too late.
 525
 526         // scale path to simulate a perpendicular track
 527         // continue if the particle did not lose energy
 528         // passing through detector
 529         if (!depEnergy) {
 530             Warning("HitsToAnalogDigits",
 531                     "fTrack = %d hit=%d module=%d This particle has"
 532                     " passed without losing energy!",
 533                     itrack,ii,mod->GetIndex());
 534             continue;
 535         } // end if !depEnergy
 536
 537         pathInSDD = TMath::Sqrt(dxL[0]*dxL[0]+dxL[1]*dxL[1]+dxL[2]*dxL[2]);
 538
 539         if (fFlag && pathInSDD) { depEnergy *= (0.03/pathInSDD); }
 540         drPath = 10000.*(dxL[0]+2.*xL[0])*0.5;
 541         if(drPath < 0) drPath = -drPath;
 542         drPath = sddLength-drPath;
 543         if(drPath < 0) {
 544             Warning("HitsToAnalogDigits",
 545                     "negative drift path drPath=%e sddLength=%e dxL[0]=%e "
 546                     "xL[0]=%e",
 547                     drPath,sddLength,dxL[0],xL[0]);
 548             continue;
 549         } // end if drPath < 0
 550
 551         // Compute number of segments to brake step path into
 552         drTime = drPath/driftSpeed;  //   Drift Time
 553         sigA   = TMath::Sqrt(2.*dfCoeff*drTime+s1*s1);// Sigma along the anodes
 554         // calcuate the number of time the path length should be split into.
 555         nOfSplits = (Int_t) (1. + 10000.*pathInSDD/sigA);
 556         if(fFlag) nOfSplits = 1;
 557
 558         // loop over path segments, init. some variables.
 559         depEnergy /= nOfSplits;
 560         nOfSplitsF = (Float_t) nOfSplits;
 561         for(kk=0;kk<nOfSplits;kk++) { // loop over path segments
 562             kkF       = (Float_t) kk + 0.5;
 563             avDrft    = xL[0]+dxL[0]*kkF/nOfSplitsF;
 564             avAnode   = xL[2]+dxL[2]*kkF/nOfSplitsF;
 565             driftPath = 10000.*avDrft;
 566
 567             iWing = 2;  // Assume wing is 2
 568             if(driftPath < 0) { // if wing is not 2 it is 1.
 569                 iWing     = 1;
 570                 driftPath = -driftPath;
 571             } // end if driftPath < 0
 572             driftPath = sddLength-driftPath;
 573             detector  = 2*(hitDetector-1) + iWing;
 574             if(driftPath < 0) {
 575                 Warning("HitsToAnalogDigits","negative drift path "
 576                         "driftPath=%e sddLength=%e avDrft=%e dxL[0]=%e "
 577                         "xL[0]=%e",driftPath,sddLength,avDrft,dxL[0],xL[0]);
 578                 continue;
 579             } // end if driftPath < 0
 580
 581             //   Drift Time
 582             drTime     = driftPath/driftSpeed; // drift time for segment.
 583             timeSample = (Int_t) (fScaleSize*drTime/timeStep + 1);
 584             // compute time Sample including tof information. The tof only
 585             // effects the time of the signal is recoreded and not the
 586             // the defusion.
 587             // timeSample = (Int_t) (fScaleSize*(drTime+tof)/timeStep + 1);
 588             if(timeSample > fScaleSize*fMaxNofSamples) {
 589                 Warning("HitsToAnalogDigits","Wrong Time Sample: %e",
 590                         timeSample);
 591                 continue;
 592             } // end if timeSample > fScaleSize*fMaxNoofSamples
 593
 594             //   Anode
 595             xAnode = 10000.*(avAnode)/anodePitch + nofAnodes/2;  // +1?
 596             if(xAnode*anodePitch > sddWidth || xAnode*anodePitch < 0.)
 597                           Warning("HitsToAnalogDigits",
 598                                   "Exceedubg sddWidth=%e Z = %e",
 599                                   sddWidth,xAnode*anodePitch);
 600             iAnode = (Int_t) (1.+xAnode); // xAnode?
 601             if(iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes) {
 602                 Warning("HitToAnalogDigits","Wrong iAnode: 1<%d>%d",
 603                         iAnode,nofAnodes);
 604                 continue;
 605             } // end if iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes
 606
 607             // store straight away the particle position in the array
 608             // of particles and take idhit=ii only when part is entering (this
 609             // requires FillModules() in the macro for analysis) :
 610
 611             // Sigma along the anodes for track segment.
 612             sigA       = TMath::Sqrt(2.*dfCoeff*drTime+s1*s1);
 613             sigT       = sigA/driftSpeed;
 614             // Peak amplitude in nanoAmpere
 615             amplitude  = fScaleSize*160.*depEnergy/
 616                                  (timeStep*eVpairs*2.*acos(-1.)*sigT*sigA);
 617             amplitude *= timeStep/25.; // WARNING!!!!! Amplitude scaling to
 618                                        // account for clock variations
 619                                        // (reference value: 40 MHz)
 620             chargeloss = 1.-cHloss*driftPath/1000;
 621             amplitude *= chargeloss;
 622             width  = 2.*nsigma/(nlookups-1);
 623             // Spread the charge
 624             // Pixel index
 625             ndiv = 2;
 626             nmul = 3.;
 627             if(drTime > 1200.) {
 628                 ndiv = 4;
 629                 nmul = 1.5;
 630             } // end if drTime > 1200.
 631             // Sub-pixel index
 632             nsplit = 4; // hard-wired //nsplit=4;nsplit = (nsplit+1)/2*2;
 633             // Sub-pixel size see computation of aExpo and tExpo.
 634             aStep  = anodePitch/(nsplit*fScaleSize*sigA);
 635             aConst = xAnode*anodePitch/sigA;
 636             tStep  = timeStep/(nsplit*fScaleSize*sigT);
 637             tConst = drTime/sigT;
 638             // Define SDD window corresponding to the hit
 639             anodeWindow = (Int_t)(fScaleSize*nsigma*sigA/anodePitch+1);
 640             timeWindow  = (Int_t) (fScaleSize*nsigma*sigT/timeStep+1.);
 641             jamin = (iAnode - anodeWindow/ndiv - 1)*fScaleSize*nsplit +1;
 642             jamax = (iAnode + anodeWindow/ndiv)*fScaleSize*nsplit;
 643             if(jamin <= 0) jamin = 1;
 644             if(jamax > fScaleSize*nofAnodes*nsplit)
 645                                          jamax = fScaleSize*nofAnodes*nsplit;
 646             // jtmin and jtmax are Hard-wired
 647             jtmin = (Int_t)(timeSample-timeWindow*nmul-1)*nsplit+1;
 648             jtmax = (Int_t)(timeSample+timeWindow*nmul)*nsplit;
 649             if(jtmin <= 0) jtmin = 1;
 650             if(jtmax > fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit)
 651                                       jtmax = fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit;
 652             // Spread the charge in the anode-time window
 653             for(ka=jamin; ka <=jamax; ka++) {
 654                 ia = (ka-1)/(fScaleSize*nsplit) + 1;
 655                 if(ia <= 0) {
 656                     Warning("HitsToAnalogDigits","ia < 1: ");
 657                     continue;
 658                 } // end if
 659                 if(ia > nofAnodes) ia = nofAnodes;
 660                 aExpo     = (aStep*(ka-0.5)-aConst);
 661                 if(TMath::Abs(aExpo) > nsigma)  anodeAmplitude = 0.;
 662                 else {
 663                     dummy          = (Int_t) ((aExpo+nsigma)/width);
 664                     anodeAmplitude = amplitude*fResponse->GausLookUp(dummy);
 665                 } // end if TMath::Abs(aEspo) > nsigma
 666                 // index starts from 0
 667                 index = ((detector+1)%2)*nofAnodes+ia-1;
 668                 if(anodeAmplitude) for(kt=jtmin; kt<=jtmax; kt++) {
 669                     it = (kt-1)/nsplit+1;  // it starts from 1
 670                     if(it<=0){
 671                         Warning("HitsToAnalogDigits","it < 1:");
 672                         continue;
 673                     } // end if
 674                     if(it>fScaleSize*fMaxNofSamples)
 675                                                 it = fScaleSize*fMaxNofSamples;
 676                     tExpo    = (tStep*(kt-0.5)-tConst);
 677                     if(TMath::Abs(tExpo) > nsigma) timeAmplitude = 0.;
 678                     else {
 679                         dummy         = (Int_t) ((tExpo+nsigma)/width);
 680                         timeAmplitude = anodeAmplitude*
 681                                         fResponse->GausLookUp(dummy);
 682                     } // end if TMath::Abs(tExpo) > nsigma
 683                     // build the list of Sdigits for this module
 684 //                    arg[0]         = index;
 685 //                    arg[1]         = it;
 686 //                    arg[2]         = itrack; // track number
 687 //                    arg[3]         = ii-1; // hit number.
 688                     timeAmplitude *= norm;
 689                     timeAmplitude *= 10;
 690 //                    ListOfFiredCells(arg,timeAmplitude,alst,padr);
 691                     Double_t charge = timeAmplitude;
 692                     charge += fHitMap2->GetSignal(index,it-1);
 693                     fHitMap2->SetHit(index, it-1, charge);
 694                     fpList->AddSignal(index,it-1,itrack,ii-1,
 695                                      mod->GetIndex(),timeAmplitude);
 696                     fAnodeFire[index] = kTRUE;
 697                 } // end if anodeAmplitude and loop over time in window
 698             } // loop over anodes in window
 699         } // end loop over "sub-hits"
 700     } // end loop over hits
 701 }
 702
 703 /*
 704 //______________________________________________________________________
 705 void AliITSsimulationSDD::ListOfFiredCells(Int_t *arg,Double_t timeAmplitude,
 706                                           TObjArray *alist,TClonesArray *padr){
 707     // Returns the list of "fired" cells.
 708
 709     Int_t index     = arg[0];
 710     Int_t ik        = arg[1];
 711     Int_t idtrack   = arg[2];
 712     Int_t idhit     = arg[3];
 713     Int_t counter   = arg[4];
 714     Int_t countadr  = arg[5];
 715     Double_t charge = timeAmplitude;
 716     charge += fHitMap2->GetSignal(index,ik-1);
 717     fHitMap2->SetHit(index, ik-1, charge);
 718
 719     Int_t digits[3];
 720     Int_t it = (Int_t)((ik-1)/fScaleSize);
 721     digits[0] = index;
 722     digits[1] = it;
 723     digits[2] = (Int_t)timeAmplitude;
 724     Float_t phys;
 725     if (idtrack >= 0) phys = (Float_t)timeAmplitude;
 726     else phys = 0;
 727
 728     Double_t cellcharge = 0.;
 729     AliITSTransientDigit* pdigit;
 730     // build the list of fired cells and update the info
 731     if (!fHitMap1->TestHit(index, it)) {
 732         new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
 733         TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
 734         trinfo(0) = (Float_t)idtrack;
 735         trinfo(1) = (Float_t)idhit;
 736         trinfo(2) = (Float_t)timeAmplitude;
 737
 738         alist->AddAtAndExpand(new AliITSTransientDigit(phys,digits),counter);
 739         fHitMap1->SetHit(index, it, counter);
 740         counter++;
 741         pdigit=(AliITSTransientDigit*)alist->At(alist->GetLast());
 742         // list of tracks
 743         TObjArray *trlist=(TObjArray*)pdigit->TrackList();
 744         trlist->Add(&trinfo);
 745     } else {
 746         pdigit = (AliITSTransientDigit*) fHitMap1->GetHit(index, it);
 747         for(Int_t kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 748             cellcharge += fHitMap2->GetSignal(index,fScaleSize*it+kk);
 749         }  // end for kk
 750         // update charge
 751         (*pdigit).fSignal = (Int_t)cellcharge;
 752         (*pdigit).fPhysics += phys;
 753         // update list of tracks
 754         TObjArray* trlist = (TObjArray*)pdigit->TrackList();
 755         Int_t lastentry = trlist->GetLast();
 756         TVector *ptrkp = (TVector*)trlist->At(lastentry);
 757         TVector &trinfo = *ptrkp;
 758         Int_t lasttrack = Int_t(trinfo(0));
 759         Float_t lastcharge=(trinfo(2));
 760         if (lasttrack==idtrack ) {
 761             lastcharge += (Float_t)timeAmplitude;
 762             trlist->RemoveAt(lastentry);
 763             trinfo(0) = lasttrack;
 764             trinfo(1) = idhit;
 765             trinfo(2) = lastcharge;
 766             trlist->AddAt(&trinfo,lastentry);
 767         } else {
 768             new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
 769             TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
 770             trinfo(0) = (Float_t)idtrack;
 771             trinfo(1) = (Float_t)idhit;
 772             trinfo(2) = (Float_t)timeAmplitude;
 773             trlist->Add(&trinfo);
 774         } // end if lasttrack==idtrack
 775
 776 #ifdef print
 777         // check the track list - debugging
 778         Int_t trk[20], htrk[20];
 779         Float_t chtrk[20];
 780         Int_t nptracks = trlist->GetEntriesFast();
 781         if (nptracks > 2) {
 782             Int_t tr;
 783             for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
 784                 TVector *pptrkp = (TVector*)trlist->At(tr);
 785                 TVector &pptrk  = *pptrkp;
 786                 trk[tr]   = Int_t(pptrk(0));
 787                 htrk[tr]  = Int_t(pptrk(1));
 788                 chtrk[tr] = (pptrk(2));
 789                 cout << "nptracks "<<nptracks << endl;
 790             } // end for tr
 791         } // end if nptracks
 792 #endif
 793     } //  end if pdigit
 794
 795     // update counter and countadr for next call.
 796     arg[4] = counter;
 797     arg[5] = countadr;
 798 }
 799 */
 800
 801 //____________________________________________
 802 void AliITSsimulationSDD::AddDigit( Int_t i, Int_t j, Int_t signal ) {
 803     // Adds a Digit.
 804     Int_t size = AliITSdigitSPD::GetNTracks();
 805     Int_t digits[3];
 806     Int_t * tracks = new Int_t[size];
 807     Int_t * hits = new Int_t[size];
 808     Float_t phys;
 809     Float_t * charges = new Float_t[size];
 810
 811     if( fResponse->Do10to8() ) signal = Convert8to10( signal );
 812     digits[0] = i;
 813     digits[1] = j;
 814     digits[2] = signal;
 815
 816     AliITSpListItem *pItem = fpList->GetpListItem( i, j );
 817     if( pItem == 0 ) {
 818         phys = 0.0;
 819         for( Int_t l=0; l<size; l++ ) {
 820             tracks[l]  = 0;
 821             hits[l]    = 0;
 822             charges[l] = 0.0;
 823         }
 824     } else {
 825         Int_t idtrack =  pItem->GetTrack( 0 );
 826         if( idtrack >= 0 ) phys = pItem->GetSignal();
 827         else phys = 0.0;
 828
 829         for( Int_t l=0; l<size; l++ ) if(l<pItem->GetMaxKept()) {
 830             tracks[l]  = pItem->GetTrack( l );
 831             hits[l]    = pItem->GetHit( l );
 832             charges[l] = pItem->GetSignal( l );
 833         }else{
 834             tracks[l]  = -3;
 835             hits[l]    = -1;
 836             charges[l] = 0.0;
 837         }// end for if
 838     }
 839
 840     fITS->AddSimDigit( 1, phys, digits, tracks, hits, charges );
 841     delete [] tracks;
 842     delete [] hits;
 843     delete [] charges;
 844 }
 845
 846 //______________________________________________________________________
 847 void AliITSsimulationSDD::ChargeToSignal(Bool_t bAddNoise) {
 848     // add baseline, noise, electronics and ADC saturation effects
 849
 850     char opt1[20], opt2[20];
 851     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
 852     char *read = strstr(opt1,"file");
 853     Float_t baseline, noise;
 854
 855     if (read) {
 856         static Bool_t readfile=kTRUE;
 857         //read baseline and noise from file
 858         if (readfile) ReadBaseline();
 859         readfile=kFALSE;
 860     } else fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
 861
 862     Float_t contrib=0;
 863     Int_t i,k,kk;
 864     Float_t maxadc = fResponse->MaxAdc();
 865     if(!fDoFFT) {
 866         for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
 867             if( !fAnodeFire[i] ) continue;
 868             if (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
 869             for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 870                 fInZR[k]  = fHitMap2->GetSignal(i,k);
 871                 if( bAddNoise ) {
 872                     contrib   = (baseline + noise*gRandom->Gaus());
 873                     fInZR[k] += contrib;
 874                 }
 875             } // end for k
 876             for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
 877                 Double_t newcont = 0.;
 878                 Double_t maxcont = 0.;
 879                 for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 880                     newcont = fInZR[fScaleSize*k+kk];
 881                     if(newcont > maxcont) maxcont = newcont;
 882                 } // end for kk
 883                 newcont = maxcont;
 884                 if (newcont >= maxadc) newcont = maxadc -1;
 885                 if(newcont >= baseline){
 886                     Warning("","newcont=%d>=baseline=%d",newcont,baseline);
 887                 } // end if
 888                 // back to analog: ?
 889                 fHitMap2->SetHit(i,k,newcont);
 890             }  // end for k
 891         } // end for i loop over anodes
 892         return;
 893     } // end if DoFFT
 894
 895     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
 896         if( !fAnodeFire[i] ) continue;
 897         if  (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
 898         for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 899             fInZR[k]  = fHitMap2->GetSignal(i,k);
 900             if( bAddNoise ) {
 901                 contrib   = (baseline + noise*gRandom->Gaus());
 902                 fInZR[k] += contrib;
 903             }
 904             fInZI[k]  = 0.;
 905         } // end for k
 906         FastFourierTransform(fElectronics,&fInZR[0],&fInZI[0],1);
 907         for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 908             Double_t rw = fElectronics->GetTraFunReal(k);
 909             Double_t iw = fElectronics->GetTraFunImag(k);
 910             fOutZR[k]   = fInZR[k]*rw - fInZI[k]*iw;
 911             fOutZI[k]   = fInZR[k]*iw + fInZI[k]*rw;
 912         } // end for k
 913         FastFourierTransform(fElectronics,&fOutZR[0],&fOutZI[0],-1);
 914         for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
 915             Double_t newcont1 = 0.;
 916             Double_t maxcont1 = 0.;
 917             for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 918                 newcont1 = fOutZR[fScaleSize*k+kk];
 919                 if(newcont1 > maxcont1) maxcont1 = newcont1;
 920             } // end for kk
 921             newcont1 = maxcont1;
 922             if (newcont1 >= maxadc) newcont1 = maxadc -1;
 923             fHitMap2->SetHit(i,k,newcont1);
 924         } // end for k
 925     } // end for i loop over anodes
 926   return;
 927 }
 928 //____________________________________________________________________
 929 void AliITSsimulationSDD::ApplyDeadChannels() {
 930     // Set dead channel signal to zero
 931     AliITSresponseSDD * response = (AliITSresponseSDD *)fResponse;
 932
 933     // nothing to do
 934     if( response->GetDeadModules() == 0 &&
 935         response->GetDeadChips() == 0 &&
 936         response->GetDeadChannels() == 0 )
 937         return;
 938
 939     static AliITS *iTS = (AliITS*)gAlice->GetModule( "ITS" );
 940
 941     Int_t fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
 942     AliITSgeom *geom = iTS->GetITSgeom();
 943     Int_t firstSDDMod = geom->GetStartDet( 1 );
 944     // loop over wings
 945     for( Int_t j=0; j<2; j++ ) {
 946         Int_t mod = (fModule-firstSDDMod)*2 + j;
 947         for( Int_t u=0; u<response->Chips(); u++ )
 948             for( Int_t v=0; v<response->Channels(); v++ ) {
 949                 Float_t Gain = response->Gain( mod, u, v );
 950                 for( Int_t k=0; k<fMaxNofSamples; k++ ) {
 951                     Int_t i = j*response->Chips()*response->Channels() +
 952                               u*response->Channels() +
 953                               v;
 954                     Double_t signal =  Gain * fHitMap2->GetSignal( i, k );
 955                     fHitMap2->SetHit( i, k, signal );  ///
 956                 }
 957             }
 958     }
 959 }
 960 //______________________________________________________________________
 961 void AliITSsimulationSDD::ApplyCrosstalk() {
 962     // function add the crosstalk effect to signal
 963     // temporal function, should be checked...!!!
 964
 965     Int_t fNofMaps = fSegmentation->Npz();
 966     Int_t fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
 967
 968     // create and inizialice crosstalk map
 969     Float_t* ctk = new Float_t[fNofMaps*fMaxNofSamples+1];
 970     if( ctk == NULL ) {
 971         Error( "ApplyCrosstalk", "no memory for temporal map: exit \n" );
 972         return;
 973     }
 974     memset( ctk, 0, sizeof(Float_t)*(fNofMaps*fMaxNofSamples+1) );
 975
 976     Float_t noise, baseline;
 977     fResponse->GetNoiseParam( noise, baseline );
 978
 979     for( Int_t z=0; z<fNofMaps; z++ ) {
 980         Bool_t on = kFALSE;
 981         Int_t tstart = 0;
 982         Int_t tstop = 0;
 983         Int_t nTsteps = 0;
 984
 985         for( Int_t l=0; l<fMaxNofSamples; l++ ) {
 986             Float_t fadc = (Float_t)fHitMap2->GetSignal( z, l );
 987             if( fadc > baseline ) {
 988                 if( on == kFALSE && l<fMaxNofSamples-4 ) {
 989                     Float_t fadc1 = (Float_t)fHitMap2->GetSignal( z, l+1 );
 990                     if( fadc1 < fadc ) continue;
 991                     on = kTRUE;
 992                     nTsteps = 0;
 993                     tstart = l;
 994                 }
 995                 nTsteps++;
 996             }
 997             else { // end fadc > baseline
 998                 if( on == kTRUE ) {
 999                     if( nTsteps > 2 ) {
1000                         tstop = l;
1001                         // make smooth derivative
1002                         Float_t* dev = new Float_t[fMaxNofSamples+1];
1003                         memset( dev, 0, sizeof(Float_t)*(fMaxNofSamples+1) );
1004                         if( ctk == NULL ) {
1005                             Error( "ApplyCrosstalk",
1006                                    "no memory for temporal array: exit \n" );
1007                             return;
1008                         }
1009                         for( Int_t i=tstart; i<tstop; i++ ) {
1010                             if( i > 2 && i < fMaxNofSamples-2 )
1011                                 dev[i] = -0.2*fHitMap2->GetSignal( z,i-2 )
1012                                          -0.1*fHitMap2->GetSignal( z,i-1 )
1013                                          +0.1*fHitMap2->GetSignal( z,i+1 )
1014                                          +0.2*fHitMap2->GetSignal( z,i+2 );
1015                         }
1016
1017                         // add crosstalk contribution to neibourg anodes
1018                         for( Int_t i=tstart; i<tstop; i++ ) {
1019                             Int_t anode = z - 1;
1020                             Int_t i1 = (Int_t)((i-tstart)*.61+tstart+0.5); //
1021                             Float_t ctktmp =  -dev[i1] * 0.25;
1022                             if( anode > 0 ) {
1023                                 ctk[anode*fMaxNofSamples+i] += ctktmp;
1024                             }
1025                             anode = z + 1;
1026                             if( anode < fNofMaps ) {
1027                                 ctk[anode*fMaxNofSamples+i] += ctktmp;
1028                             }
1029                         }
1030                         delete [] dev;
1031
1032                     } // if( nTsteps > 2 )
1033                     on = kFALSE;
1034                 }  // if( on == kTRUE )
1035             }  // else
1036         }
1037     }
1038
1039     for( Int_t a=0; a<fNofMaps; a++ )
1040         for( Int_t t=0; t<fMaxNofSamples; t++ ) {
1041             Float_t signal = fHitMap2->GetSignal( a, t ) + ctk[a*fMaxNofSamples+t];
1042             fHitMap2->SetHit( a, t, signal );
1043         }
1044
1045     delete [] ctk;
1046 }
1047 //______________________________________________________________________
1048 void AliITSsimulationSDD::GetAnodeBaseline(Int_t i,Float_t &baseline,
1049                                            Float_t &noise){
1050     // Returns the Baseline for a particular anode.
1051     baseline = fBaseline[i];
1052     noise    = fNoise[i];
1053 }
1054 //______________________________________________________________________
1055 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl,
1056                                            Int_t &th){
1057     // Returns the compression alogirthm parameters
1058     Int_t size = fD.GetSize();
1059     if (size > 2 ) {
1060         db=fD[i]; tl=fT1[i]; th=fT2[i];
1061     } else {
1062         if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
1063             db=fD[1]; tl=fT1[1]; th=fT2[1];
1064         } else {
1065             db=fD[0]; tl=fT1[0]; th=fT2[0];
1066         } // end if size <=2 && i>=fNofMaps/2
1067     } // end if size >2
1068 }
1069 //______________________________________________________________________
1070 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl){
1071     // returns the compression alogirthm parameters
1072     Int_t size = fD.GetSize();
1073
1074     if (size > 2 ) {
1075         db=fD[i]; tl=fT1[i];
1076     } else {
1077         if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
1078             db=fD[1]; tl=fT1[1];
1079         } else {
1080             db=fD[0]; tl=fT1[0];
1081         } // end if size <=2 && i>=fNofMaps/2
1082     } // end if size > 2
1083 }
1084 //______________________________________________________________________
1085 void AliITSsimulationSDD::SetCompressParam(){
1086     // Sets the compression alogirthm parameters
1087     Int_t cp[8],i;
1088
1089     fResponse->GiveCompressParam(cp);
1090     for (i=0; i<2; i++) {
1091         fD[i]   = cp[i];
1092         fT1[i]  = cp[i+2];
1093         fT2[i]  = cp[i+4];
1094         fTol[i] = cp[i+6];
1095     } // end for i
1096 }
1097 //______________________________________________________________________
1098 void AliITSsimulationSDD::ReadBaseline(){
1099     // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1100     // case data should be organised in a tree with one entry for each
1101     // module => reading should be done accordingly
1102     // or a classic file and do smth. like this:
1103     // Read baselines and noise for SDD
1104
1105     Int_t na,pos;
1106     Float_t bl,n;
1107     char input[100], base[100], param[100];
1108     char *filtmp;
1109
1110     fResponse->Filenames(input,base,param);
1111     fFileName=base;
1112 //
1113     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1114     FILE *bline = fopen(filtmp,"r");
1115     na = 0;
1116
1117     if(bline) {
1118         while(fscanf(bline,"%d %f %f",&pos, &bl, &n) != EOF) {
1119             if (pos != na+1) {
1120                 Error("ReadBaseline","Anode number not in increasing order!",
1121                       filtmp);
1122                 exit(1);
1123             } // end if pos != na+1
1124             fBaseline[na]=bl;
1125             fNoise[na]=n;
1126             na++;
1127         } // end while
1128     } else {
1129         Error("ReadBaseline"," THE BASELINE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1130         exit(1);
1131     } // end if(bline)
1132
1133     fclose(bline);
1134     delete [] filtmp;
1135 }
1136 //______________________________________________________________________
1137 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert10to8(Int_t signal) const {
1138     // To the 10 to 8 bit lossive compression.
1139     // code from Davide C. and Albert W.
1140
1141     if (signal < 128)  return signal;
1142     if (signal < 256)  return (128+((signal-128)>>1));
1143     if (signal < 512)  return (192+((signal-256)>>3));
1144     if (signal < 1024) return (224+((signal-512)>>4));
1145     return 0;
1146 }
1147 //______________________________________________________________________
1148 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert8to10(Int_t signal) const {
1149     // Undo the lossive 10 to 8 bit compression.
1150     // code from Davide C. and Albert W.
1151     if (signal < 0 || signal > 255) {
1152         Warning("Convert8to10","out of range signal=%d",signal);
1153         return 0;
1154     } // end if signal <0 || signal >255
1155
1156     if (signal < 128) return signal;
1157     if (signal < 192) {
1158         if (TMath::Odd(signal)) return (128+((signal-128)<<1));
1159         else  return (128+((signal-128)<<1)+1);
1160     } // end if signal < 192
1161     if (signal < 224) {
1162         if (TMath::Odd(signal)) return (256+((signal-192)<<3)+3);
1163         else  return (256+((signal-192)<<3)+4);
1164     } // end if signal < 224
1165     if (TMath::Odd(signal)) return (512+((signal-224)<<4)+7);
1166     return (512+((signal-224)<<4)+8);
1167 }
1168
1169 /*
1170 //______________________________________________________________________
1171 AliITSMap*   AliITSsimulationSDD::HitMap(Int_t i){
1172     //Return the correct map.
1173
1174     return ((i==0)? fHitMap1 : fHitMap2);
1175 }*/
1176
1177 //______________________________________________________________________
1178 void AliITSsimulationSDD::ZeroSuppression(const char *option) {
1179     // perform the zero suppresion
1180
1181     if (strstr(option,"2D")) {
1182         //Init2D();              // activate if param change module by module
1183         Compress2D();
1184     } else if (strstr(option,"1D")) {
1185         //Init1D();              // activate if param change module by module
1186         Compress1D();
1187     } else StoreAllDigits();
1188 }
1189 //______________________________________________________________________
1190 void AliITSsimulationSDD::Init2D(){
1191     // read in and prepare arrays: fD, fT1, fT2
1192     //                         savemu[nanodes], savesigma[nanodes]
1193     // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1194     // case data should be organised in a tree with one entry for each
1195     // module => reading should be done accordingly
1196     // or a classic file and do smth. like this ( code from Davide C. and
1197     // Albert W.) :
1198     // Read 2D zero-suppression parameters for SDD
1199
1200     if (!strstr(fParam.Data(),"file")) return;
1201
1202     Int_t na,pos,tempTh;
1203     Float_t mu,sigma;
1204     Float_t *savemu    = new Float_t [fNofMaps];
1205     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1206     char input[100],basel[100],par[100];
1207     char *filtmp;
1208     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1209
1210     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1211     fFileName = par;
1212 //
1213     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1214     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1215     na = 0;
1216
1217     if(param) {
1218         while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1219             if (pos != na+1) {
1220                 Error("Init2D","Anode number not in increasing order!",filtmp);
1221                 exit(1);
1222             } // end if pos != na+1
1223             savemu[na] = mu;
1224           savesigma[na] = sigma;
1225           if ((2.*sigma) < mu) {
1226               fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1227               mu = 2.0 * sigma;
1228           } else fD[na] = 0;
1229           tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1230           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1231           fT1[na] = tempTh;
1232           tempTh = (Int_t)floor(mu+3.0*sigma+0.5) - minval;
1233           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1234           fT2[na] = tempTh;
1235           na++;
1236         } // end while
1237     } else {
1238         Error("Init2D","THE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1239         exit(1);
1240     } // end if(param)
1241
1242     fclose(param);
1243     delete [] filtmp;
1244     delete [] savemu;
1245     delete [] savesigma;
1246 }
1247 //______________________________________________________________________
1248 void AliITSsimulationSDD::Compress2D(){
1249     // simple ITS cluster finder -- online zero-suppression conditions
1250
1251     Int_t db,tl,th;
1252     Int_t minval   = fResponse->MinVal();
1253     Bool_t write   = fResponse->OutputOption();
1254     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1255     Int_t nz, nl, nh, low, i, j;
1256
1257     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1258         CompressionParam(i,db,tl,th);
1259         nz  = 0;
1260         nl  = 0;
1261         nh  = 0;
1262         low = 0;
1263         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1264             Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1265             signal -= db; // if baseline eq. is done here
1266             if (signal <= 0) {nz++; continue;}
1267             if ((signal - tl) < minval) low++;
1268             if ((signal - th) >= minval) {
1269                 nh++;
1270                 Bool_t cond=kTRUE;
1271                 FindCluster(i,j,signal,minval,cond);
1272                 if(cond && j &&
1273                    ((TMath::Abs(fHitMap2->GetSignal(i,j-1))-th)>=minval)){
1274                     if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1275                     AddDigit(i,j,signal);
1276                 } // end if cond&&j&&()
1277             } else if ((signal - tl) >= minval) nl++;
1278         } // end for j loop time samples
1279         if (write) TreeB()->Fill(nz,nl,nh,low,i+1);
1280     } //end for i loop anodes
1281
1282     char hname[30];
1283     if (write) {
1284         sprintf(hname,"TNtuple%d_%d",fModule,fEvent);
1285         TreeB()->Write(hname);
1286         // reset tree
1287         TreeB()->Reset();
1288     } // end if write
1289 }
1290 //______________________________________________________________________
1291 void  AliITSsimulationSDD::FindCluster(Int_t i,Int_t j,Int_t signal,
1292                                        Int_t minval,Bool_t &cond){
1293     // Find clusters according to the online 2D zero-suppression algorithm
1294     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1295     Bool_t high    = kFALSE;
1296
1297     fHitMap2->FlagHit(i,j);
1298 //
1299 //  check the online zero-suppression conditions
1300 //
1301     const Int_t kMaxNeighbours = 4;
1302     Int_t nn;
1303     Int_t dbx,tlx,thx;
1304     Int_t xList[kMaxNeighbours], yList[kMaxNeighbours];
1305     fSegmentation->Neighbours(i,j,&nn,xList,yList);
1306     Int_t in,ix,iy,qns;
1307     for (in=0; in<nn; in++) {
1308         ix=xList[in];
1309         iy=yList[in];
1310         if (fHitMap2->TestHit(ix,iy)==kUnused) {
1311             CompressionParam(ix,dbx,tlx,thx);
1312             Int_t qn = (Int_t)(fHitMap2->GetSignal(ix,iy));
1313             qn -= dbx; // if baseline eq. is done here
1314             if ((qn-tlx) < minval) {
1315                 fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1316                 continue;
1317             } else {
1318                 if ((qn - thx) >= minval) high=kTRUE;
1319                 if (cond) {
1320                     if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1321                     AddDigit(i,j,signal);
1322                 } // end if cond
1323                 if(do10to8) qns = Convert10to8(qn);
1324                 else qns=qn;
1325                 if (!high) AddDigit(ix,iy,qns);
1326                 cond=kFALSE;
1327                 if(!high) fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1328             } // end if qn-tlx < minval
1329         } // end if  TestHit
1330     } // end for in loop over neighbours
1331 }
1332 //______________________________________________________________________
1333 void AliITSsimulationSDD::Init1D(){
1334     // this is just a copy-paste of input taken from 2D algo
1335     // Torino people should give input
1336     // Read 1D zero-suppression parameters for SDD
1337
1338     if (!strstr(fParam.Data(),"file")) return;
1339
1340     Int_t na,pos,tempTh;
1341     Float_t mu,sigma;
1342     Float_t *savemu    = new Float_t [fNofMaps];
1343     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1344     char input[100],basel[100],par[100];
1345     char *filtmp;
1346     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1347
1348     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1349     fFileName=par;
1350
1351 //  set first the disable and tol param
1352     SetCompressParam();
1353 //
1354     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1355     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1356     na = 0;
1357
1358     if (param) {
1359         fscanf(param,"%d %d %d %d ", &fT2[0], &fT2[1], &fTol[0], &fTol[1]);
1360         while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1361             if (pos != na+1) {
1362                 Error("Init1D","Anode number not in increasing order!",filtmp);
1363                 exit(1);
1364             } // end if pos != na+1
1365             savemu[na]=mu;
1366             savesigma[na]=sigma;
1367             if ((2.*sigma) < mu) {
1368                 fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1369                 mu = 2.0 * sigma;
1370             } else fD[na] = 0;
1371             tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1372             if (tempTh < 0) tempTh=0;
1373             fT1[na] = tempTh;
1374             na++;
1375         } // end while
1376     } else {
1377         Error("Init1D","THE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1378         exit(1);
1379     } // end if(param)
1380
1381     fclose(param);
1382     delete [] filtmp;
1383     delete [] savemu;
1384     delete [] savesigma;
1385 }
1386 //______________________________________________________________________
1387 void AliITSsimulationSDD::Compress1D(){
1388     // 1D zero-suppression algorithm (from Gianluca A.)
1389     Int_t    dis,tol,thres,decr,diff;
1390     UChar_t *str=fStream->Stream();
1391     Int_t    counter=0;
1392     Bool_t   do10to8=fResponse->Do10to8();
1393     Int_t    last=0;
1394     Int_t    k,i,j;
1395
1396     for (k=0; k<2; k++) {
1397         tol = Tolerance(k);
1398         dis = Disable(k);
1399         for (i=0; i<fNofMaps/2; i++) {
1400             Bool_t firstSignal=kTRUE;
1401             Int_t idx=i+k*fNofMaps/2;
1402             if( !fAnodeFire[idx] ) continue;
1403             CompressionParam(idx,decr,thres);
1404             for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1405                 Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(idx,j));
1406                 signal -= decr;  // if baseline eq.
1407                 if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1408                 if (signal <= thres) {
1409                     signal=0;
1410                     diff=128;
1411                     last=0;
1412                     // write diff in the buffer for HuffT
1413                     str[counter]=(UChar_t)diff;
1414                     counter++;
1415                     continue;
1416                 } // end if signal <= thres
1417                 diff=signal-last;
1418                 if (diff > 127) diff=127;
1419                 if (diff < -128) diff=-128;
1420                 if (signal < dis) {
1421                     // tol has changed to 8 possible cases ? - one can write
1422                     // this if(TMath::Abs(diff)<tol) ... else ...
1423                     if(TMath::Abs(diff)<tol) diff=0;
1424                     // or keep it as it was before
1425                     AddDigit(idx,j,last+diff);
1426                 } else {
1427                     AddDigit(idx,j,signal);
1428                 } // end if singal < dis
1429                 diff += 128;
1430                 // write diff in the buffer used to compute Huffman tables
1431                 if (firstSignal) str[counter]=(UChar_t)signal;
1432                 else str[counter]=(UChar_t)diff;
1433                 counter++;
1434                 last=signal;
1435                 firstSignal=kFALSE;
1436             } // end for j loop time samples
1437         } // end for i loop anodes  one half of detector
1438     } //  end for k
1439
1440     // check
1441     fStream->CheckCount(counter);
1442
1443     // open file and write out the stream of diff's
1444     static Bool_t open=kTRUE;
1445     static TFile *outFile;
1446     Bool_t write = fResponse->OutputOption();
1447     TDirectory *savedir = gDirectory;
1448
1449     if (write ) {
1450         if(open) {
1451             SetFileName("stream.root");
1452             cout<<"filename "<<fFileName<<endl;
1453             outFile=new TFile(fFileName,"recreate");
1454             cout<<"I have opened "<<fFileName<<" file "<<endl;
1455         } // end if open
1456         open = kFALSE;
1457         outFile->cd();
1458         fStream->Write();
1459     }  // endif write
1460
1461     fStream->ClearStream();
1462
1463     // back to galice.root file
1464     if(savedir) savedir->cd();
1465 }
1466 //______________________________________________________________________
1467 void AliITSsimulationSDD::StoreAllDigits(){
1468     // if non-zero-suppressed data
1469     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1470     Int_t i, j, digits[3];
1471
1472     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1473         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1474             Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1475             if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1476             if(do10to8) signal = Convert8to10(signal);
1477             digits[0] = i;
1478             digits[1] = j;
1479             digits[2] = signal;
1480             fITS->AddRealDigit(1,digits);
1481         } // end for j
1482     } // end for i
1483 }
1484 //______________________________________________________________________
1485 void AliITSsimulationSDD::CreateHistograms(Int_t scale){
1486     // Creates histograms of maps for debugging
1487     Int_t i;
1488
1489       fHis=new TObjArray(fNofMaps);
1490       for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1491            TString sddName("sdd_");
1492            Char_t candNum[4];
1493            sprintf(candNum,"%d",i+1);
1494            sddName.Append(candNum);
1495            fHis->AddAt(new TH1F(sddName.Data(),"SDD maps",scale*fMaxNofSamples,
1496                                 0.,(Float_t) scale*fMaxNofSamples), i);
1497       } // end for i
1498 }
1499 //______________________________________________________________________
1500 void AliITSsimulationSDD::FillHistograms(){
1501     // fill 1D histograms from map
1502
1503     if (!fHis) return;
1504
1505     for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++) {
1506         TH1F *hist =(TH1F *)fHis->UncheckedAt(i);
1507         Int_t nsamples = hist->GetNbinsX();
1508         for( Int_t j=0; j<nsamples; j++) {
1509             Double_t signal=fHitMap2->GetSignal(i,j);
1510             hist->Fill((Float_t)j,signal);
1511         } // end for j
1512     } // end for i
1513 }
1514 //______________________________________________________________________
1515 void AliITSsimulationSDD::ResetHistograms(){
1516     // Reset histograms for this detector
1517     Int_t i;
1518
1519     for (i=0;i<fNofMaps;i++ ) {
1520         if (fHis->At(i))    ((TH1F*)fHis->At(i))->Reset();
1521     } // end for i
1522 }
1523 //______________________________________________________________________
1524 TH1F *AliITSsimulationSDD::GetAnode(Int_t wing, Int_t anode) {
1525     // Fills a histogram from a give anode.
1526
1527     if (!fHis) return 0;
1528
1529     if(wing <=0 || wing > 2) {
1530         Warning("GetAnode","Wrong wing number: %d",wing);
1531         return NULL;
1532     } // end if wing <=0 || wing >2
1533     if(anode <=0 || anode > fNofMaps/2) {
1534         Warning("GetAnode","Wrong anode number: %d",anode);
1535         return NULL;
1536     } // end if ampde <=0 || andoe > fNofMaps/2
1537
1538     Int_t index = (wing-1)*fNofMaps/2 + anode-1;
1539     return (TH1F*)(fHis->At(index));
1540 }
1541 //______________________________________________________________________
1542 void AliITSsimulationSDD::WriteToFile(TFile *hfile) {
1543     // Writes the histograms to a file
1544
1545     if (!fHis) return;
1546
1547     hfile->cd();
1548     Int_t i;
1549     for(i=0; i<fNofMaps; i++)  fHis->At(i)->Write(); //fAdcs[i]->Write();
1550     return;
1551 }
1552 //______________________________________________________________________
1553 Float_t AliITSsimulationSDD::GetNoise() {
1554     // Returns the noise value
1555     //Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1556     //noise will always be in the liniar part of the signal
1557     Int_t decr;
1558     Int_t threshold = fT1[0];
1559     char opt1[20], opt2[20];
1560
1561     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
1562     fParam=opt2;
1563     char *same = strstr(opt1,"same");
1564     Float_t noise,baseline;
1565     if (same) {
1566         fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
1567     } else {
1568         static Bool_t readfile=kTRUE;
1569         //read baseline and noise from file
1570         if (readfile) ReadBaseline();
1571         readfile=kFALSE;
1572     } // end if same
1573
1574     TCanvas *c2 = (TCanvas*)gROOT->GetListOfCanvases()->FindObject("c2");
1575     if(c2) delete c2->GetPrimitive("noisehist");
1576     if(c2) delete c2->GetPrimitive("anode");
1577     else     c2=new TCanvas("c2");
1578     c2->cd();
1579     c2->SetFillColor(0);
1580
1581     TH1F *noisehist = new TH1F("noisehist","noise",100,0.,(float)2*threshold);
1582     TH1F *anode = new TH1F("anode","Anode Projection",fMaxNofSamples,0.,
1583                            (float)fMaxNofSamples);
1584     Int_t i,k;
1585     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1586         CompressionParam(i,decr,threshold);
1587         if  (!same) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
1588         anode->Reset();
1589         for (k=0;k<fMaxNofSamples;k++) {
1590             Float_t signal=(Float_t)fHitMap2->GetSignal(i,k);
1591             //if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal-baseline);
1592             if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal);
1593             anode->Fill((float)k,signal);
1594         } // end for k
1595         anode->Draw();
1596         c2->Update();
1597     } // end for i
1598     TF1 *gnoise = new TF1("gnoise","gaus",0.,threshold);
1599     noisehist->Fit("gnoise","RQ");
1600     noisehist->Draw();
1601     c2->Update();
1602     Float_t mnoise = gnoise->GetParameter(1);
1603     cout << "mnoise : " << mnoise << endl;
1604     Float_t rnoise = gnoise->GetParameter(2);
1605     cout << "rnoise : " << rnoise << endl;
1606     delete noisehist;
1607     return rnoise;
1608 }
1609 //______________________________________________________________________
1610 void AliITSsimulationSDD::WriteSDigits(){
1611     // Fills the Summable digits Tree
1612     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
1613
1614     for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++ ) {
1615         if( !fAnodeFire[i] ) continue;
1616         for( Int_t j=0; j<fMaxNofSamples; j++ ) {
1617             Double_t sig = fHitMap2->GetSignal( i, j );
1618             if( sig > 0.2 ) {
1619                 Int_t jdx = j*fScaleSize;
1620                 Int_t index = fpList->GetHitIndex( i, j );
1621                 AliITSpListItem pItemTmp2( fModule, index, 0. );
1622                 // put the fScaleSize analog digits in only one
1623                 for( Int_t ik=0; ik<fScaleSize; ik++ ) {
1624                     AliITSpListItem *pItemTmp = fpList->GetpListItem( i, jdx+ik );
1625                     if( pItemTmp == 0 ) continue;
1626                     pItemTmp2.Add( pItemTmp );
1627                 }
1628                 pItemTmp2.AddSignalAfterElect( fModule, index, sig );
1629                 pItemTmp2.AddNoise( fModule, index, fHitNoiMap2->GetSignal( i, j ) );
1630                 aliITS->AddSumDigit( pItemTmp2 );
1631             } // end if (sig > 0.2)
1632         }
1633     }
1634     return;
1635 }
1636 //______________________________________________________________________
1637 void AliITSsimulationSDD::Print() {
1638     // Print SDD simulation Parameters
1639
1640     cout << "**************************************************" << endl;
1641     cout << "   Silicon Drift Detector Simulation Parameters   " << endl;
1642     cout << "**************************************************" << endl;
1643     cout << "Flag for Perpendicular tracks: " << (Int_t) fFlag << endl;
1644     cout << "Flag for noise checking: " << (Int_t) fCheckNoise << endl;
1645     cout << "Flag to switch off electronics: " << (Int_t) fDoFFT << endl;
1646     cout << "Number pf Anodes used: " << fNofMaps << endl;
1647     cout << "Number of Time Samples: " << fMaxNofSamples << endl;
1648     cout << "Scale size factor: " << fScaleSize << endl;
1649     cout << "**************************************************" << endl;
1650 }