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
  17 #include <iostream.h>
  18 #include <stdlib.h>
  19 #include <stdio.h>
  20 #include <string.h>
  21
  22 #include <TSystem.h>
  23 #include <TROOT.h>
  24 #include <TStopwatch.h>
  25 #include <TCanvas.h>
  26 #include <TF1.h>
  27 #include <TRandom.h>
  28 #include <TH1.h>
  29 #include <TFile.h>
  30 #include <TVector.h>
  31 #include <TArrayI.h>
  32 #include <TArrayF.h>
  33
  34 #include "AliRun.h"
  35 #include "AliITS.h"
  36 #include "AliITShit.h"
  37 #include "AliITSdigit.h"
  38 #include "AliITSmodule.h"
  39 #include "AliITSMapA1.h"
  40 #include "AliITSMapA2.h"
  41 #include "AliITSetfSDD.h"
  42 #include "AliITSRawData.h"
  43 #include "AliITSHuffman.h"
  44 #include "AliITSsegmentation.h"
  45 #include "AliITSresponse.h"
  46 #include "AliITSsimulationSDD.h"
  47
  48 ClassImp(AliITSsimulationSDD)
  49 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  50 // Version: 0
  51 // Written by Piergiorgio Cerello
  52 // November 23 1999
  53 //
  54 // AliITSsimulationSDD is the simulation of SDDs.
  55   //
  56 //Begin_Html
  57 /*
  58 <img src="picts/ITS/AliITShit_Class_Diagram.gif">
  59 </pre>
  60 <br clear=left>
  61 <font size=+2 color=red>
  62 <p>This show the relasionships between the ITS hit class and the rest of Aliroot.
  63 </font>
  64 <pre>
  65 */
  66 //End_Html
  67 //_____________________________________________________________________________
  68
  69 Int_t power(Int_t b, Int_t e) {
  70   // compute b to the e power, where both b and e are Int_ts.
  71   Int_t power = 1,i;
  72   for(i=0; i<e; i++) power *= b;
  73   return power;
  74 }
  75
  76 //_____________________________________________
  77
  78 void FastFourierTransform(AliITSetfSDD *alisddetf,Double_t *real,
  79                           Double_t *imag,Int_t direction) {
  80   // Do a Fast Fourier Transform
  81   //printf("FFT: direction %d\n",direction);
  82
  83   Int_t samples = alisddetf->GetSamples();
  84   Int_t l = (Int_t) ((log((Float_t) samples)/log(2.))+0.5);
  85   Int_t m1 = samples;
  86   Int_t m  = samples/2;
  87   Int_t m2 = samples/m1;
  88   Int_t i,j,k;
  89   for(i=1; i<=l; i++) {
  90     for(j=0; j<samples; j += m1) {
  91       Int_t p = 0;
  92       for(k=j; k<= j+m-1; k++) {
  93         Double_t wsr = alisddetf->GetWeightReal(p);
  94         Double_t wsi = alisddetf->GetWeightImag(p);
  95         if(direction == -1) wsi = -wsi;
  96         Double_t xr = *(real+k+m);
  97         Double_t xi = *(imag+k+m);
  98         *(real+k+m) = wsr*(*(real+k)-xr) - wsi*(*(imag+k)-xi);
  99         *(imag+k+m) = wsr*(*(imag+k)-xi) + wsi*(*(real+k)-xr);
 100         *(real+k) += xr;
 101         *(imag+k) += xi;
 102         p += m2;
 103       }
 104     }
 105     m1 = m;
 106     m /= 2;
 107     m2 += m2;
 108   }
 109
 110   for(j=0; j<samples; j++) {
 111     Int_t j1 = j;
 112     Int_t p = 0;
 113     Int_t i1;
 114     for(i1=1; i1<=l; i1++) {
 115       Int_t j2 = j1;
 116       j1 /= 2;
 117       p = p + p + j2 - j1 - j1;
 118     }
 119     if(p >= j) {
 120       Double_t xr = *(real+j);
 121       Double_t xi = *(imag+j);
 122       *(real+j) = *(real+p);
 123       *(imag+j) = *(imag+p);
 124       *(real+p) = xr;
 125       *(imag+p) = xi;
 126     }
 127   }
 128   if(direction == -1) {
 129     for(i=0; i<samples; i++) {
 130       *(real+i) /= samples;
 131       *(imag+i) /= samples;
 132     }
 133   }
 134   return;
 135 }
 136 //_____________________________________________________________________________
 137
 138 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(){
 139   // Default constructor
 140
 141   fResponse = 0;
 142   fSegmentation = 0;
 143   fHis = 0;
 144   fHitMap1 = 0;
 145   fHitMap2 = 0;
 146   fElectronics = 0;
 147   fStream = 0;
 148   fD.Set(0);
 149   fT1.Set(0);
 150   fT2.Set(0);
 151   fTol.Set(0);
 152   fNoise.Set(0);
 153   fBaseline.Set(0);
 154   SetScaleFourier();
 155   SetPerpendTracksFlag();
 156   SetDoFFT();
 157   SetCheckNoise();
 158   fInZR = 0;
 159   fInZI = 0;
 160   fOutZR = 0;
 161   fOutZI = 0;
 162   fNofMaps = 0;
 163   fMaxNofSamples = 0;
 164   fITS = 0;
 165   fTreeB=0;
 166 }
 167 //_____________________________________________________________________________
 168 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsimulationSDD &source)
 169 {
 170   // Copy constructor to satify Coding roules only.
 171   if(this==&source) return;
 172   printf("Not allowed to make a copy of AliITSsimulationSDD "
 173          "Using default creater instead\n");
 174   AliITSsimulationSDD();
 175 }
 176 //_____________________________________________________________________________
 177 AliITSsimulationSDD& AliITSsimulationSDD::operator=(AliITSsimulationSDD &source)
 178 {
 179   // Assignment operator to satify Coding roules only.
 180   if(this==&source) return *this;
 181   printf("Not allowed to make a = with AliITSsimulationSDD "
 182          "Using default creater instead\n");
 183   return *this ;
 184 }
 185 //_____________________________________________________________________________
 186
 187 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsegmentation *seg,AliITSresponse *resp)
 188 {
 189   // Standard Constructor
 190
 191       fHis=0;
 192       fTreeB=0;
 193       fResponse = resp;
 194       fSegmentation = seg;
 195       SetScaleFourier();
 196       SetPerpendTracksFlag();
 197       SetDoFFT();
 198       SetCheckNoise();
 199
 200       fHitMap2 = new AliITSMapA2(fSegmentation,fScaleSize,1);
 201       fHitMap1 = new AliITSMapA1(fSegmentation);
 202
 203       //
 204       fNofMaps=fSegmentation->Npz();
 205       fMaxNofSamples=fSegmentation->Npx();
 206
 207       Float_t sddLength = fSegmentation->Dx();
 208       Float_t sddWidth = fSegmentation->Dz();
 209
 210       Int_t dummy=0;
 211       Float_t anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
 212       Double_t timeStep = (Double_t)fSegmentation->Dpx(dummy);
 213       Float_t driftSpeed=fResponse->DriftSpeed();
 214
 215       if(anodePitch*(fNofMaps/2) > sddWidth) {
 216          Warning("AliITSsimulationSDD",
 217            "Too many anodes %d or too big pitch %f \n",fNofMaps/2,anodePitch);
 218       }
 219
 220       if(timeStep*fMaxNofSamples < sddLength/driftSpeed) {
 221          Error("AliITSsimulationSDD",
 222                              "Time Interval > Allowed Time Interval: exit\n");
 223          return;
 224       }
 225
 226       fElectronics = new AliITSetfSDD(timeStep/fScaleSize,fResponse->Electronics());
 227
 228       char opt1[20], opt2[20];
 229       fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
 230       fParam=opt2;
 231       char *same = strstr(opt1,"same");
 232       if (same) {
 233          fNoise.Set(0);
 234          fBaseline.Set(0);
 235       } else {
 236          fNoise.Set(fNofMaps);
 237          fBaseline.Set(fNofMaps);
 238       }
 239
 240       //
 241       const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
 242         if (strstr(fParam,"file") ) {
 243           fD.Set(fNofMaps);
 244           fT1.Set(fNofMaps);
 245           if (strstr(kopt,"2D")) {
 246             fT2.Set(fNofMaps);
 247             fTol.Set(0);
 248             Init2D();       // desactivate if param change module by module
 249           } else if(strstr(kopt,"1D"))  {
 250             fT2.Set(2);
 251             fTol.Set(2);
 252             Init1D();      // desactivate if param change module by module
 253           }
 254         } else {
 255           fD.Set(2);
 256           fTol.Set(2);
 257           fT1.Set(2);
 258           fT2.Set(2);
 259           SetCompressParam();
 260         }
 261
 262
 263         Bool_t write=fResponse->OutputOption();
 264         if(write && strstr(kopt,"2D")) MakeTreeB();
 265
 266         // call here if baseline does not change by module
 267         // ReadBaseline();
 268
 269         fITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 270         Int_t size=fNofMaps*fMaxNofSamples;
 271         fStream = new AliITSInStream(size);
 272
 273         fInZR = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 274         fInZI = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 275         fOutZR = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 276         fOutZI = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 277
 278 }
 279
 280
 281 //_____________________________________________________________________________
 282
 283 AliITSsimulationSDD::~AliITSsimulationSDD() {
 284   // destructor
 285
 286   delete fHitMap1;
 287   delete fHitMap2;
 288   delete fStream;
 289   delete fElectronics;
 290
 291   fD.Set(0);
 292   fT1.Set(0);
 293   fT2.Set(0);
 294   fTol.Set(0);
 295   fNoise.Set(0);
 296   fBaseline.Set(0);
 297   fITS = 0;
 298
 299   if (fHis) {
 300      fHis->Delete();
 301      delete fHis;
 302   }
 303   if(fTreeB) delete fTreeB;
 304   if(fInZR) delete [] fInZR;
 305   if(fInZI) delete [] fInZI;
 306   if(fOutZR) delete [] fOutZR;
 307   if(fOutZI) delete [] fOutZI;
 308 }
 309 //_____________________________________________________________________________
 310
 311 void AliITSsimulationSDD::DigitiseModule(AliITSmodule *mod,Int_t md,Int_t ev){
 312   // create maps to build the lists of tracks
 313   // for each digit
 314     cout << "Module: " << md << endl;
 315     fModule=md;
 316     fEvent=ev;
 317
 318     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
 319     Int_t nhits = fHits->GetEntriesFast();
 320     if (!nhits && fCheckNoise) {
 321         ChargeToSignal();
 322         GetNoise();
 323         fHitMap2->ClearMap();
 324         return;
 325     } else if (!nhits) return;
 326
 327     //printf("simSDD: module nhits %d %d\n",md,nhits);
 328
 329
 330     TObjArray *list=new TObjArray;
 331     static TClonesArray *padr=0;
 332     if(!padr) padr=new TClonesArray("TVector",1000);
 333     Int_t arg[6] = {0,0,0,0,0,0};
 334     fHitMap1->SetArray(list);
 335
 336     //    cout << "set Parameters" << endl;
 337
 338     Int_t nofAnodes=fNofMaps/2;
 339
 340     Float_t sddLength = fSegmentation->Dx();
 341     Float_t sddWidth = fSegmentation->Dz();
 342
 343     Int_t dummy=0;
 344     Float_t anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
 345     Float_t timeStep = fSegmentation->Dpx(dummy);
 346
 347     Float_t driftSpeed=fResponse->DriftSpeed();
 348
 349     Float_t maxadc = fResponse->MaxAdc();
 350     Float_t topValue = fResponse->DynamicRange();
 351     Float_t CHloss = fResponse->ChargeLoss();
 352     Float_t norm = maxadc/topValue;
 353
 354     // Piergiorgio's part (apart for few variables which I made float
 355     // when i thought that can be done
 356
 357     // Fill detector maps with GEANT hits
 358     // loop over hits in the module
 359
 360     //    TStopwatch timer;
 361     //    timer.Start();
 362
 363     const Float_t kconv=1.0e+6;  // GeV->KeV
 364     Int_t ii;
 365     Int_t idhit=-1;
 366     Float_t xL[3];
 367     Float_t xL1[3];
 368     for(ii=0; ii<nhits; ii++) {
 369       //      cout << "hit: " << ii+1 << " of " << nhits << endl;
 370       AliITShit *hit = (AliITShit*) fHits->At(ii);
 371       AliITShit *hit1 = 0;
 372
 373       // Take into account all hits when several GEANT steps are carried out
 374       // inside the silicon
 375       // Get and use the status of hit(track):
 376       // 66  - for entering hit,
 377       // 65  - for inside hit,
 378       // 68  - for exiting hit,
 379       // 33  - for stopping hit.
 380
 381       Int_t status = hit->GetTrackStatus();
 382       Int_t status1 = 0;
 383       Int_t hitDetector = hit->GetDetector();
 384       Float_t depEnergy = 0.;
 385       if(hit->StatusEntering()) { // to be coupled to following hit
 386         idhit=ii;
 387         hit->GetPositionL(xL[0],xL[1],xL[2]);
 388         if(ii<nhits-1) ii++;
 389         hit1 = (AliITShit*) fHits->At(ii);
 390         hit1->GetPositionL(xL1[0],xL1[1],xL1[2]);
 391         status1 = hit1->GetTrackStatus();
 392         depEnergy = kconv*hit1->GetIonization();
 393       } else {
 394         depEnergy = kconv*hit->GetIonization();  // Deposited energy in keV
 395         hit->GetPositionL(xL1[0],xL1[1],xL1[2]);
 396       }
 397       //      cout << "status: " << status << ", status1: " << status1 << ", dE: " << depEnergy << endl;
 398       if(fFlag && status1 == 33) continue;
 399
 400       Int_t nOfSplits = 1;
 401
 402       //      hit->Print();
 403
 404 //     Int_t status1 = -1;
 405 //      Int_t ctr = 0;
 406       //Take now the entering and inside hits only
 407 //     if(status == 66) {
 408 //      do  {
 409 //        if(ii<nhits-1) ii++;
 410 //        hit1 = (AliITShit*) fHits->At(ii);
 411 //        hit1->GetPositionL(xL1[0],xL1[1],xL1[2]);
 412 //        status1 = hit1->GetTrackStatus();
 413 //        depEnergy += kconv*hit1->GetIonization();
 414 //        if(fFlag && status1 == 65) ctr++;
 415 //      } while(status1 != 68 && status1 != 33);
 416 //      }
 417
 418
 419       // scale path to simulate a perpendicular track
 420       // continue if the particle did not lose energy
 421       // passing through detector
 422       if (!depEnergy) {
 423           printf("This particle has passed without losing energy!\n");
 424           continue;
 425       }
 426       Float_t pathInSDD = TMath::Sqrt((xL[0]-xL1[0])*(xL[0]-xL1[0])+(xL[1]-xL1[1])*(xL[1]-xL1[1])+(xL[2]-xL1[2])*(xL[2]-xL1[2]));
 427
 428       if (fFlag && pathInSDD) { depEnergy *= (0.03/pathInSDD); }
 429       Float_t Drft = (xL1[0]+xL[0])*0.5;
 430       Float_t drPath = 10000.*Drft;
 431       if(drPath < 0) drPath = -drPath;
 432       drPath = sddLength-drPath;
 433       if(drPath < 0) {
 434         cout << "Warning: negative drift path " << drPath << endl;
 435         continue;
 436       }
 437
 438       //   Drift Time
 439       Float_t drTime = drPath/driftSpeed;
 440       //  Signal 2d Shape
 441       Float_t dfCoeff, s1;
 442       fResponse->DiffCoeff(dfCoeff,s1);
 443
 444       // Squared Sigma along the anodes
 445       Double_t sig2A = 2.*dfCoeff*drTime+s1*s1;
 446       Double_t sigA  = TMath::Sqrt(sig2A);
 447       if(pathInSDD) {
 448         nOfSplits = (Int_t) (1 + 10000.*pathInSDD/sigA);
 449         //cout << "nOfSplits: " << nOfSplits << ", sigA: " << sigA << ", path: " << pathInSDD << endl;
 450       }
 451       if(fFlag) nOfSplits = 1;
 452       depEnergy /= nOfSplits;
 453
 454       for(Int_t kk=0;kk<nOfSplits;kk++) {
 455         Float_t avDrft =
 456                 xL[0]+(xL1[0]-xL[0])*((kk+0.5)/((Float_t) nOfSplits));
 457         Float_t avAnode =
 458                 xL[2]+(xL1[2]-xL[2])*((kk+0.5)/((Float_t) nOfSplits));
 459         Float_t driftPath = 10000.*avDrft;
 460
 461         Int_t iWing = 2;
 462         if(driftPath < 0) {
 463            iWing = 1;
 464            driftPath = -driftPath;
 465         }
 466         driftPath = sddLength-driftPath;
 467         Int_t detector = 2*(hitDetector-1) + iWing;
 468         if(driftPath < 0) {
 469            cout << "Warning: negative drift path " << driftPath << endl;
 470            continue;
 471         }
 472
 473         //   Drift Time
 474         Float_t driftTime = driftPath/driftSpeed;
 475         Int_t timeSample = (Int_t) (fScaleSize*driftTime/timeStep + 1);
 476         if(timeSample > fScaleSize*fMaxNofSamples) {
 477            cout << "Warning: Wrong Time Sample: " << timeSample << endl;
 478            continue;
 479         }
 480
 481         //   Anode
 482         Float_t xAnode = 10000.*(avAnode)/anodePitch + nofAnodes/2;  // +1?
 483         if(xAnode*anodePitch > sddWidth || xAnode*anodePitch < 0.)
 484           { cout << "Warning: Z = " << xAnode*anodePitch << endl; }
 485         Int_t iAnode = (Int_t) (1.+xAnode); // xAnode?
 486         if(iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes) {
 487           cout << "Warning: Wrong iAnode: " << iAnode << endl;
 488           continue;
 489         }
 490
 491         // work with the idtrack=entry number in the TreeH for the moment
 492         //Int_t idhit,idtrack;
 493         //mod->GetHitTrackAndHitIndex(ii,idtrack,idhit);
 494         //Int_t idtrack=mod->GetHitTrackIndex(ii);
 495         // or store straight away the particle position in the array
 496         // of particles and take idhit=ii only when part is entering (this
 497         // requires FillModules() in the macro for analysis) :
 498         Int_t itrack = hit->GetTrack();
 499
 500         //  Signal 2d Shape
 501         Float_t diffCoeff, s0;
 502         fResponse->DiffCoeff(diffCoeff,s0);
 503
 504         // Squared Sigma along the anodes
 505         Double_t sigma2A = 2.*diffCoeff*driftTime+s0*s0;
 506         Double_t sigmaA  = TMath::Sqrt(sigma2A);
 507         Double_t sigmaT  = sigmaA/driftSpeed;
 508         // Peak amplitude in nanoAmpere
 509         Double_t eVpairs = 3.6;
 510         Double_t amplitude = fScaleSize*160.*depEnergy/(timeStep*eVpairs*2.*acos(-1.)*sigmaT*sigmaA);
 511         amplitude *= timeStep/25.; // WARNING!!!!! Amplitude scaling to account for clock variations (reference value: 40 MHz)
 512         Double_t chargeloss = 1.-CHloss*driftPath/1000;
 513         amplitude *= chargeloss;
 514         Float_t nsigma=fResponse->NSigmaIntegration();
 515         Int_t nlookups = fResponse->GausNLookUp();
 516         Float_t width = 2.*nsigma/(nlookups-1);
 517         // Spread the charge
 518         // Pixel index
 519         Int_t ja = iAnode;
 520         Int_t jt = timeSample;
 521         Int_t ndiv = 2;
 522         Float_t nmul = 3.;
 523         if(driftTime > 1200.) {
 524           ndiv = 4;
 525           nmul = 1.5;
 526         }
 527         // Sub-pixel index
 528         Int_t nsplit = 4; // hard-wired
 529         nsplit = (nsplit+1)/2*2;
 530         // Sub-pixel size
 531         Double_t aStep = anodePitch/(nsplit*fScaleSize);
 532         Double_t tStep = timeStep/(nsplit*fScaleSize);
 533         // Define SDD window corresponding to the hit
 534         Int_t anodeWindow = (Int_t) (fScaleSize*nsigma*sigmaA/anodePitch + 1);
 535         Int_t timeWindow = (Int_t) (fScaleSize*nsigma*sigmaT/timeStep + 1);
 536         Int_t jamin = (ja - anodeWindow/ndiv - 1)*fScaleSize*nsplit + 1;
 537         Int_t jamax = (ja + anodeWindow/ndiv)*fScaleSize*nsplit;
 538         if(jamin <= 0) jamin = 1;
 539         if(jamax > fScaleSize*nofAnodes*nsplit) jamax = fScaleSize*nofAnodes*nsplit;
 540         Int_t jtmin = (Int_t) (jt - timeWindow*nmul - 1)*nsplit + 1; //hard-wired
 541         Int_t jtmax = (Int_t) (jt + timeWindow*nmul)*nsplit; //hard-wired
 542         if(jtmin <= 0) jtmin = 1;
 543         if(jtmax > fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit) jtmax = fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit;
 544
 545         // Spread the charge in the anode-time window
 546         Int_t ka;
 547         //cout << "jamin: " << jamin << ", jamax: " << jamax << endl;
 548         //cout << "jtmin: " << jtmin << ", jtmax: " << jtmax << endl;
 549         for(ka=jamin; ka <=jamax; ka++) {
 550           Int_t ia = (ka-1)/(fScaleSize*nsplit) + 1;
 551           if(ia <= 0) { cout << "Warning: ia < 1: " << endl; continue; }
 552           if(ia > nofAnodes) ia = nofAnodes;
 553           Double_t aExpo = (aStep*(ka-0.5)-xAnode*anodePitch)/sigmaA;
 554           Double_t anodeAmplitude = 0;
 555           if(TMath::Abs(aExpo) > nsigma) {
 556             anodeAmplitude = 0.;
 557             //cout << "aExpo: " << aExpo << endl;
 558           } else {
 559             Int_t i = (Int_t) ((aExpo+nsigma)/width);
 560             //cout << "eval ampl: " << i << ", " << amplitude << endl;
 561             anodeAmplitude = amplitude*fResponse->GausLookUp(i);
 562             //cout << "ampl: " << anodeAmplitude << endl;
 563           }
 564           Int_t index = ((detector+1)%2)*nofAnodes+ia-1; // index starts from 0
 565           if(anodeAmplitude) {
 566             //Double_t rlTime = log(tStep*anodeAmplitude);
 567             Int_t kt;
 568             for(kt=jtmin; kt<=jtmax; kt++) {
 569               Int_t it = (kt-1)/nsplit+1;  // it starts from 1
 570               if(it<=0) { cout << "Warning: it < 1: " << endl; continue; }
 571               if(it>fScaleSize*fMaxNofSamples) it = fScaleSize*fMaxNofSamples;
 572               Double_t tExpo = (tStep*(kt-0.5)-driftTime)/sigmaT;
 573               Double_t timeAmplitude = 0.;
 574               if(TMath::Abs(tExpo) > nsigma) {
 575                 timeAmplitude = 0.;
 576                 //cout << "tExpo: " << tExpo << endl;
 577               } else {
 578                 Int_t i = (Int_t) ((tExpo+nsigma)/width);
 579                 //cout << "eval ampl: " << i << ", " << anodeAmplitude << endl;
 580                 timeAmplitude = anodeAmplitude*fResponse->GausLookUp(i);
 581               }
 582
 583               // build the list of digits for this module
 584               arg[0]=index;
 585               arg[1]=it;
 586               arg[2]=itrack;
 587               arg[3]=idhit;
 588               timeAmplitude *= norm;
 589               timeAmplitude *= 10;
 590               ListOfFiredCells(arg,timeAmplitude,list,padr);
 591               //cout << "ampl: " << timeAmplitude << endl;
 592             } // loop over time in window
 593           } // end if anodeAmplitude
 594         } // loop over anodes in window
 595       } // end loop over "sub-hits"
 596       for(Int_t ki=0; ki<3; ki++) xL[ki] = xL1[ki];
 597     } // end loop over hits
 598
 599     //    timer.Stop(); timer.Print();
 600
 601   // introduce the electronics effects and do zero-suppression if required
 602   Int_t nentries=list->GetEntriesFast();
 603   if (nentries) {
 604
 605     //    TStopwatch timer1;
 606     ChargeToSignal();
 607     //    timer1.Stop(); cout << "ele: ";  timer1.Print();
 608
 609     const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
 610     ZeroSuppression(kopt);
 611   }
 612
 613   // clean memory
 614   list->Delete();
 615   delete list;
 616
 617   padr->Delete();
 618
 619   fHitMap1->ClearMap();
 620   fHitMap2->ClearMap();
 621
 622   //gObjectTable->Print();
 623 }
 624
 625
 626 //____________________________________________
 627
 628 void AliITSsimulationSDD::ListOfFiredCells(Int_t *arg,Double_t timeAmplitude,
 629                                            TObjArray *list,TClonesArray *padr){
 630   // Returns the list of "fired" cells.
 631
 632                     Int_t index=arg[0];
 633                     Int_t ik=arg[1];
 634                     Int_t idtrack=arg[2];
 635                     Int_t idhit=arg[3];
 636                     Int_t counter=arg[4];
 637                     Int_t countadr=arg[5];
 638
 639                     Double_t charge=timeAmplitude;
 640                     charge += fHitMap2->GetSignal(index,ik-1);
 641                     fHitMap2->SetHit(index, ik-1, charge);
 642
 643                     Int_t digits[3];
 644                     Int_t it=(Int_t)((ik-1)/fScaleSize);
 645
 646                     digits[0]=index;
 647                     digits[1]=it;
 648                     digits[2]=(Int_t)timeAmplitude;
 649                     Float_t phys;
 650                     if (idtrack >= 0) phys=(Float_t)timeAmplitude;
 651                     else phys=0;
 652
 653                     Double_t cellcharge=0.;
 654                     AliITSTransientDigit* pdigit;
 655                     // build the list of fired cells and update the info
 656                     if (!fHitMap1->TestHit(index, it)) {
 657
 658                         new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
 659                         TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
 660                         trinfo(0)=(Float_t)idtrack;
 661                         trinfo(1)=(Float_t)idhit;
 662                         trinfo(2)=(Float_t)timeAmplitude;
 663
 664                         list->AddAtAndExpand(
 665                             new AliITSTransientDigit(phys,digits),counter);
 666
 667                         fHitMap1->SetHit(index, it, counter);
 668                         counter++;
 669                         pdigit=(AliITSTransientDigit*)list->
 670                                                       At(list->GetLast());
 671                         // list of tracks
 672                         TObjArray *trlist=(TObjArray*)pdigit->TrackList();
 673                         trlist->Add(&trinfo);
 674
 675                     } else {
 676                         pdigit=
 677                          (AliITSTransientDigit*) fHitMap1->GetHit(index, it);
 678                         for(Int_t kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 679                           cellcharge += fHitMap2->GetSignal(index,fScaleSize*it+kk);
 680                         }
 681                         // update charge
 682                         (*pdigit).fSignal=(Int_t)cellcharge;
 683                         (*pdigit).fPhysics+=phys;
 684                         // update list of tracks
 685                         TObjArray* trlist=(TObjArray*)pdigit->TrackList();
 686                         Int_t lastentry=trlist->GetLast();
 687                         TVector *ptrkp=(TVector*)trlist->At(lastentry);
 688                         TVector &trinfo=*ptrkp;
 689                         Int_t lasttrack=Int_t(trinfo(0));
 690                         //Int_t lasthit=Int_t(trinfo(1));
 691                         Float_t lastcharge=(trinfo(2));
 692
 693                         if (lasttrack==idtrack ) {
 694                             lastcharge+=(Float_t)timeAmplitude;
 695                             trlist->RemoveAt(lastentry);
 696                             trinfo(0)=lasttrack;
 697                             //trinfo(1)=lasthit; // or idhit
 698                             trinfo(1)=idhit;
 699                             trinfo(2)=lastcharge;
 700                             trlist->AddAt(&trinfo,lastentry);
 701                         } else {
 702
 703                             new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
 704                             TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
 705                             trinfo(0)=(Float_t)idtrack;
 706                             trinfo(1)=(Float_t)idhit;
 707                             trinfo(2)=(Float_t)timeAmplitude;
 708
 709                             trlist->Add(&trinfo);
 710                         }
 711
 712 #ifdef print
 713                         // check the track list - debugging
 714                         Int_t trk[20], htrk[20];
 715                         Float_t chtrk[20];
 716                         Int_t nptracks=trlist->GetEntriesFast();
 717                         if (nptracks > 2) {
 718                             Int_t tr;
 719                             for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
 720                                 TVector *pptrkp=(TVector*)trlist->At(tr);
 721                                 TVector &pptrk=*pptrkp;
 722                                 trk[tr]=Int_t(pptrk(0));
 723                                 htrk[tr]=Int_t(pptrk(1));
 724                                 chtrk[tr]=(pptrk(2));
 725                                 printf("nptracks %d \n",nptracks);
 726                                 // set printings
 727                             }
 728                         } // end if nptracks
 729 #endif
 730                     } //  end if pdigit
 731
 732                     arg[4]=counter;
 733                     arg[5]=countadr;
 734
 735
 736 }
 737
 738
 739 //____________________________________________
 740
 741 void AliITSsimulationSDD::AddDigit(Int_t i, Int_t j, Int_t signal){
 742   // Adds a Digit.
 743     // tag with -1 signals coming from background tracks
 744     // tag with -2 signals coming from pure electronic noise
 745
 746     Int_t digits[3], tracks[3], hits[3];
 747     Float_t phys, charges[3];
 748
 749     Int_t trk[20], htrk[20];
 750     Float_t chtrk[20];
 751
 752     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
 753
 754     if(do10to8) signal=Convert8to10(signal);
 755     AliITSTransientDigit *obj = (AliITSTransientDigit*)fHitMap1->GetHit(i,j);
 756     digits[0]=i;
 757     digits[1]=j;
 758     digits[2]=signal;
 759     if (!obj) {
 760         phys=0;
 761         Int_t k;
 762         for (k=0;k<3;k++) {
 763           tracks[k]=-2;
 764           charges[k]=0;
 765           hits[k]=-1;
 766         }
 767         fITS->AddSimDigit(1,phys,digits,tracks,hits,charges);
 768     } else {
 769       phys=obj->fPhysics;
 770       TObjArray* trlist=(TObjArray*)obj->TrackList();
 771       Int_t nptracks=trlist->GetEntriesFast();
 772
 773       if (nptracks > 20) {
 774          cout<<"Attention - nptracks > 20 "<<nptracks<<endl;
 775          nptracks=20;
 776       }
 777       Int_t tr;
 778       for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
 779           TVector &pp  =*((TVector*)trlist->At(tr));
 780           trk[tr]=Int_t(pp(0));
 781           htrk[tr]=Int_t(pp(1));
 782           chtrk[tr]=(pp(2));
 783       }
 784       if (nptracks > 1) {
 785         //printf("nptracks > 2  -- %d\n",nptracks);
 786           SortTracks(trk,chtrk,htrk,nptracks);
 787       }
 788       Int_t i;
 789       if (nptracks < 3 ) {
 790          for (i=0; i<nptracks; i++) {
 791              tracks[i]=trk[i];
 792              charges[i]=chtrk[i];
 793              hits[i]=htrk[i];
 794          }
 795          for (i=nptracks; i<3; i++) {
 796              tracks[i]=-3;
 797              hits[i]=-1;
 798              charges[i]=0;
 799          }
 800       } else {
 801          for (i=0; i<3; i++) {
 802              tracks[i]=trk[i];
 803              charges[i]=chtrk[i];
 804              hits[i]=htrk[i];
 805          }
 806       }
 807
 808       fITS->AddSimDigit(1,phys,digits,tracks,hits,charges);
 809
 810     }
 811
 812 }
 813
 814 //____________________________________________
 815
 816 void AliITSsimulationSDD::SortTracks(Int_t *tracks,Float_t *charges,Int_t *hits,Int_t ntr){
 817   //
 818   // Sort the list of tracks contributing to a given digit
 819   // Only the 3 most significant tracks are acctually sorted
 820   //
 821
 822   //
 823   //  Loop over signals, only 3 times
 824   //
 825
 826
 827   Float_t qmax;
 828   Int_t jmax;
 829   Int_t idx[3] = {-3,-3,-3};
 830   Float_t jch[3] = {-3,-3,-3};
 831   Int_t jtr[3] = {-3,-3,-3};
 832   Int_t jhit[3] = {-3,-3,-3};
 833   Int_t i,j,imax;
 834
 835   if (ntr<3) imax=ntr;
 836   else imax=3;
 837   for(i=0;i<imax;i++){
 838     qmax=0;
 839     jmax=0;
 840
 841     for(j=0;j<ntr;j++){
 842
 843       if((i == 1 && j == idx[i-1] )
 844          ||(i == 2 && (j == idx[i-1] || j == idx[i-2]))) continue;
 845
 846       if(charges[j] > qmax) {
 847         qmax = charges[j];
 848         jmax=j;
 849       }
 850     }
 851
 852     if(qmax > 0) {
 853       idx[i]=jmax;
 854       jch[i]=charges[jmax];
 855       jtr[i]=tracks[jmax];
 856       jhit[i]=hits[jmax];
 857     }
 858
 859   }
 860
 861   for(i=0;i<3;i++){
 862     if (jtr[i] == -3) {
 863          charges[i]=0;
 864          tracks[i]=-3;
 865          hits[i]=-1;
 866     } else {
 867          charges[i]=jch[i];
 868          tracks[i]=jtr[i];
 869          hits[i]=jhit[i];
 870     }
 871   }
 872
 873 }
 874 //____________________________________________
 875 void AliITSsimulationSDD::ChargeToSignal() {
 876   // add baseline, noise, electronics and ADC saturation effects
 877
 878   char opt1[20], opt2[20];
 879   fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
 880   char *read = strstr(opt1,"file");
 881
 882   Float_t baseline, noise;
 883
 884   if (read) {
 885       static Bool_t readfile=kTRUE;
 886       //read baseline and noise from file
 887       if (readfile) ReadBaseline();
 888       readfile=kFALSE;
 889   } else fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
 890
 891   Float_t contrib=0;
 892
 893   TRandom random;
 894   Int_t i,k,kk;
 895
 896   Float_t maxadc = fResponse->MaxAdc();
 897   if(!fDoFFT) {
 898     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
 899         if  (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
 900         for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 901            fInZR[k] = fHitMap2->GetSignal(i,k);
 902            contrib = (baseline + noise*random.Gaus());
 903            fInZR[k] += contrib;
 904         }
 905         for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
 906            Double_t newcont = 0.;
 907            Double_t maxcont = 0.;
 908            for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 909
 910              newcont = fInZR[fScaleSize*k+kk];
 911              if(newcont > maxcont) maxcont = newcont;
 912
 913              //newcont += (fInZR[fScaleSize*k+kk]/fScaleSize);
 914            }
 915            newcont = maxcont;
 916            if (newcont >= maxadc) newcont = maxadc -1;
 917            if(newcont >= baseline) cout << "newcont: " << newcont << endl;
 918            // back to analog: ?
 919            fHitMap2->SetHit(i,k,newcont);
 920         }
 921     } // loop over anodes
 922     return;
 923   } // end if DoFFT
 924
 925   for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
 926       if  (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
 927       for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 928         fInZR[k] = fHitMap2->GetSignal(i,k);
 929         contrib = (baseline + noise*random.Gaus());
 930         fInZR[k] += contrib;
 931         fInZI[k] = 0.;
 932       }
 933       FastFourierTransform(fElectronics,&fInZR[0],&fInZI[0],1);
 934       for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 935         Double_t rw = fElectronics->GetTraFunReal(k);
 936         Double_t iw = fElectronics->GetTraFunImag(k);
 937         fOutZR[k] = fInZR[k]*rw - fInZI[k]*iw;
 938         fOutZI[k] = fInZR[k]*iw + fInZI[k]*rw;
 939       }
 940       FastFourierTransform(fElectronics,&fOutZR[0],&fOutZI[0],-1);
 941       for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
 942         Double_t newcont1 = 0.;
 943         Double_t maxcont1 = 0.;
 944         for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 945
 946           newcont1 = fOutZR[fScaleSize*k+kk];
 947           if(newcont1 > maxcont1) maxcont1 = newcont1;
 948
 949           //newcont1 += (fInZR[fScaleSize*k+kk]/fScaleSize);
 950         }
 951         newcont1 = maxcont1;
 952         //cout << "newcont1: " << newcont1 << endl;
 953         if (newcont1 >= maxadc) newcont1 = maxadc -1;
 954         fHitMap2->SetHit(i,k,newcont1);
 955       }
 956   } // loop over anodes
 957   return;
 958
 959 }
 960
 961 //____________________________________________
 962 void AliITSsimulationSDD::GetAnodeBaseline(Int_t i,Float_t &baseline,
 963                                            Float_t &noise){
 964   // Returns the Baseline for a particular anode.
 965     baseline=fBaseline[i];
 966     noise=fNoise[i];
 967
 968 }
 969
 970 //____________________________________________
 971 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl,
 972                                            Int_t &th){
 973   // Returns the compression alogirthm parameters
 974    Int_t size = fD.GetSize();
 975    if (size > 2 ) {
 976       db=fD[i]; tl=fT1[i]; th=fT2[i];
 977    } else {
 978       if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
 979         db=fD[1]; tl=fT1[1]; th=fT2[1];
 980       } else {
 981         db=fD[0]; tl=fT1[0]; th=fT2[0];
 982       }
 983    }
 984 }
 985 //____________________________________________
 986 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl){
 987   // returns the compression alogirthm parameters
 988    Int_t size = fD.GetSize();
 989    if (size > 2 ) {
 990       db=fD[i]; tl=fT1[i];
 991    } else {
 992       if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
 993         db=fD[1]; tl=fT1[1];
 994       } else {
 995         db=fD[0]; tl=fT1[0];
 996       }
 997    }
 998
 999 }
1000 //____________________________________________
1001 void AliITSsimulationSDD::SetCompressParam(){
1002   // Sets the compression alogirthm parameters
1003    Int_t cp[8],i;
1004
1005    fResponse->GiveCompressParam(cp);
1006    for (i=0; i<2; i++) {
1007        fD[i]  =cp[i];
1008        fT1[i] =cp[i+2];
1009        fT2[i] =cp[i+4];
1010        fTol[i]=cp[i+6];
1011        printf("\n i, fD, fT1, fT2, fTol %d %d %d %d %d\n",
1012                                       i,fD[i],fT1[i],fT2[i],fTol[i]);
1013    }
1014 }
1015
1016 //____________________________________________
1017 void AliITSsimulationSDD::ReadBaseline(){
1018       // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1019       // case data should be organised in a tree with one entry for each
1020       // module => reading should be done accordingly
1021       // or a classic file and do smth. like this:
1022   //
1023   // Read baselines and noise for SDD
1024   //
1025
1026
1027     Int_t na,pos;
1028     Float_t bl,n;
1029     char input[100], base[100], param[100];
1030     char *filtmp;
1031
1032     fResponse->Filenames(input,base,param);
1033     fFileName=base;
1034 //
1035     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1036     FILE *bline = fopen(filtmp,"r");
1037     printf("filtmp %s\n",filtmp);
1038     na = 0;
1039
1040     if(bline) {
1041        while(fscanf(bline,"%d %f %f",&pos, &bl, &n) != EOF) {
1042           if (pos != na+1) {
1043              Error("ReadBaseline","Anode number not in increasing order!",
1044                    filtmp);
1045              exit(1);
1046           }
1047           fBaseline[na]=bl;
1048           fNoise[na]=n;
1049           na++;
1050        }
1051     } else {
1052       Error("ReadBaseline"," THE BASELINE FILE %s DOES NOT EXIST !",
1053           filtmp);
1054       exit(1);
1055     } // end if(bline)
1056
1057     fclose(bline);
1058     delete [] filtmp;
1059 }
1060
1061 //____________________________________________
1062 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert10to8(Int_t signal) {
1063   // To the 10 to 8 bit lossive compression.
1064   // code from Davide C. and Albert W.
1065
1066    if (signal < 128)  return signal;
1067    if (signal < 256)  return (128+((signal-128)>>1));
1068    if (signal < 512)  return (192+((signal-256)>>3));
1069    if (signal < 1024) return (224+((signal-512)>>4));
1070    return 0;
1071
1072 }
1073
1074 //____________________________________________
1075 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert8to10(Int_t signal) {
1076   // Undo the lossive 10 to 8 bit compression.
1077   // code from Davide C. and Albert W.
1078    if (signal < 0 || signal > 255) {
1079        printf("<Convert8to10> out of range %d \n",signal);
1080        return 0;
1081    }
1082
1083    if (signal < 128) return signal;
1084    if (signal < 192) {
1085      if (TMath::Odd(signal)) return (128+((signal-128)<<1));
1086      else  return (128+((signal-128)<<1)+1);
1087    }
1088    if (signal < 224) {
1089      if (TMath::Odd(signal)) return (256+((signal-192)<<3)+3);
1090      else  return (256+((signal-192)<<3)+4);
1091    }
1092    if (TMath::Odd(signal)) return (512+((signal-224)<<4)+7);
1093    else  return (512+((signal-224)<<4)+7);
1094    return 0;
1095
1096 }
1097
1098 //____________________________________________
1099 AliITSMap*   AliITSsimulationSDD::HitMap(Int_t i){
1100   //Return the correct map.
1101     return ((i==0)? fHitMap1 : fHitMap2);
1102 }
1103
1104
1105 //____________________________________________
1106 void AliITSsimulationSDD::ZeroSuppression(const char *option) {
1107   // perform the zero suppresion
1108   if (strstr(option,"2D")) {
1109     //Init2D();              // activate if param change module by module
1110     Compress2D();
1111   } else if (strstr(option,"1D")) {
1112     //Init1D();              // activate if param change module by module
1113     Compress1D();
1114   } else StoreAllDigits();
1115
1116 }
1117
1118 //____________________________________________
1119 void AliITSsimulationSDD::Init2D(){
1120      // read in and prepare arrays: fD, fT1, fT2
1121      //                         savemu[nanodes], savesigma[nanodes]
1122       // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1123       // case data should be organised in a tree with one entry for each
1124       // module => reading should be done accordingly
1125       // or a classic file and do smth. like this ( code from Davide C. and
1126       // Albert W.) :
1127   //
1128   // Read 2D zero-suppression parameters for SDD
1129   //
1130
1131     if (!strstr(fParam,"file")) return;
1132
1133     Int_t na,pos,tempTh;
1134     Float_t mu,sigma;
1135     Float_t *savemu = new Float_t [fNofMaps];
1136     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1137     char input[100],basel[100],par[100];
1138     char *filtmp;
1139
1140
1141     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1142
1143     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1144     fFileName=par;
1145
1146 //
1147     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1148     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1149     na = 0;
1150
1151     if(param) {
1152        while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1153           if (pos != na+1) {
1154              Error("Init2D ","Anode number not in increasing order!",
1155                    filtmp);
1156              exit(1);
1157           }
1158           savemu[na]=mu;
1159           savesigma[na]=sigma;
1160           if ((2.*sigma) < mu) {
1161               fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1162               mu = 2.0 * sigma;
1163           } else fD[na] = 0;
1164           tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1165           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1166           fT1[na] = tempTh;
1167           tempTh = (Int_t)floor(mu+3.0*sigma+0.5) - minval;
1168           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1169           fT2[na] = tempTh;
1170           na++;
1171        } // end while
1172
1173     } else {
1174       Error("Init2D "," THE FILE %s DOES NOT EXIST !",
1175           filtmp);
1176       exit(1);
1177     } // end if(param)
1178
1179     fclose(param);
1180     delete [] filtmp;
1181     delete [] savemu;
1182     delete [] savesigma;
1183 }
1184
1185 //____________________________________________
1186 void AliITSsimulationSDD::Compress2D(){
1187   //
1188   // simple ITS cluster finder -- online zero-suppression conditions
1189   //
1190   //
1191
1192     Int_t db,tl,th;
1193     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1194     Bool_t write=fResponse->OutputOption();
1195     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1196
1197     Int_t nz, nl, nh, low, i, j;
1198
1199     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1200         CompressionParam(i,db,tl,th);
1201         nz=0;
1202         nl=0;
1203         nh=0;
1204         low=0;
1205         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1206             Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1207             signal -= db; // if baseline eq. is done here
1208             if (signal <= 0) {nz++; continue;}
1209             if ((signal - tl) < minval) low++;
1210             if ((signal - th) >= minval) {
1211                 nh++;
1212                 Bool_t cond=kTRUE;
1213                 FindCluster(i,j,signal,minval,cond);
1214                 if (cond && j && ((TMath::Abs(fHitMap2->GetSignal(i,j-1))-th)>=minval)) {
1215                   if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1216                   AddDigit(i,j,signal);
1217                 }
1218             } else if ((signal - tl) >= minval) nl++;
1219        } // loop time samples
1220        if (write) TreeB()->Fill(nz,nl,nh,low,i+1);
1221     } // loop anodes
1222
1223       char hname[30];
1224       if (write) {
1225         sprintf(hname,"TNtuple%d_%d",fModule,fEvent);
1226         TreeB()->Write(hname);
1227         // reset tree
1228         TreeB()->Reset();
1229       }
1230
1231 }
1232
1233 //_____________________________________________________________________________
1234 void  AliITSsimulationSDD::FindCluster(Int_t i,Int_t j,Int_t signal,
1235                                        Int_t minval,Bool_t &cond){
1236 //
1237 //  Find clusters according to the online 2D zero-suppression algorithm
1238 //
1239
1240     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1241
1242     Bool_t high=kFALSE;
1243
1244     fHitMap2->FlagHit(i,j);
1245 //
1246 //  check the online zero-suppression conditions
1247 //
1248     const Int_t maxNeighbours = 4;
1249
1250     Int_t nn;
1251     Int_t dbx,tlx,thx;
1252     Int_t xList[maxNeighbours], yList[maxNeighbours];
1253     fSegmentation->Neighbours(i,j,&nn,xList,yList);
1254     Int_t in,ix,iy,qns;
1255     for (in=0; in<nn; in++) {
1256         ix=xList[in];
1257         iy=yList[in];
1258         if (fHitMap2->TestHit(ix,iy)==kUnused) {
1259            CompressionParam(ix,dbx,tlx,thx);
1260            Int_t qn = (Int_t)(fHitMap2->GetSignal(ix,iy));
1261            qn -= dbx; // if baseline eq. is done here
1262            if ((qn-tlx) < minval) {
1263               fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1264               continue;
1265            } else {
1266               if ((qn - thx) >= minval) high=kTRUE;
1267               if (cond) {
1268                  if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1269                  AddDigit(i,j,signal);
1270               }
1271               if(do10to8) qns = Convert10to8(qn);
1272               else qns=qn;
1273               if (!high) AddDigit(ix,iy,qns);
1274               cond=kFALSE;
1275               if(!high) fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1276            }
1277         } // TestHit
1278     } // loop over neighbours
1279
1280 }
1281
1282 //____________________________________________
1283 void AliITSsimulationSDD::Init1D(){
1284   // this is just a copy-paste of input taken from 2D algo
1285   // Torino people should give input
1286   //
1287   // Read 1D zero-suppression parameters for SDD
1288   //
1289
1290     if (!strstr(fParam,"file")) return;
1291
1292     Int_t na,pos,tempTh;
1293     Float_t mu,sigma;
1294     Float_t *savemu = new Float_t [fNofMaps];
1295     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1296     char input[100],basel[100],par[100];
1297     char *filtmp;
1298
1299
1300     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1301     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1302     fFileName=par;
1303
1304 //  set first the disable and tol param
1305     SetCompressParam();
1306 //
1307     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1308     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1309     na = 0;
1310
1311     if (param) {
1312           fscanf(param,"%d %d %d %d ", &fT2[0], &fT2[1], &fTol[0], &fTol[1]);
1313           while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1314                if (pos != na+1) {
1315                   Error("Init1D ","Anode number not in increasing order!",
1316                    filtmp);
1317                   exit(1);
1318                }
1319                savemu[na]=mu;
1320                savesigma[na]=sigma;
1321                if ((2.*sigma) < mu) {
1322                  fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1323                  mu = 2.0 * sigma;
1324                } else fD[na] = 0;
1325                tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1326                if (tempTh < 0) tempTh=0;
1327                fT1[na] = tempTh;
1328                na++;
1329           } // end while
1330     } else {
1331       Error("Init1D "," THE FILE %s DOES NOT EXIST !",
1332           filtmp);
1333       exit(1);
1334     } // end if(param)
1335
1336     fclose(param);
1337     delete [] filtmp;
1338     delete [] savemu;
1339     delete [] savesigma;
1340
1341
1342
1343 }
1344
1345 //____________________________________________
1346 void AliITSsimulationSDD::Compress1D(){
1347     // 1D zero-suppression algorithm (from Gianluca A.)
1348
1349     Int_t dis,tol,thres,decr,diff;
1350
1351     UChar_t *str=fStream->Stream();
1352     Int_t counter=0;
1353
1354     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1355
1356     Int_t last=0;
1357     Int_t k,i,j;
1358     for (k=0; k<2; k++) {
1359          tol = Tolerance(k);
1360          dis = Disable(k);
1361          for (i=0; i<fNofMaps/2; i++) {
1362              Bool_t firstSignal=kTRUE;
1363              Int_t idx=i+k*fNofMaps/2;
1364              CompressionParam(idx,decr,thres);
1365              for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1366                  Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(idx,j));
1367                  signal -= decr;  // if baseline eq.
1368                  if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1369                  if (signal <= thres) {
1370                      signal=0;
1371                      diff=128;
1372                      last=0;
1373                      // write diff in the buffer for HuffT
1374                      str[counter]=(UChar_t)diff;
1375                      counter++;
1376                      continue;
1377                  }
1378                  diff=signal-last;
1379                  if (diff > 127) diff=127;
1380                  if (diff < -128) diff=-128;
1381
1382                  if (signal < dis) {
1383                    // tol has changed to 8 possible cases ? - one can write
1384                    // this if(TMath::Abs(diff)<tol) ... else ...
1385                     if(TMath::Abs(diff)<tol) diff=0;
1386                     // or keep it as it was before
1387                     /*
1388                     if (tol==1 && (diff >= -2 && diff <= 1)) diff=0;
1389                     if (tol==2 && (diff >= -4 && diff <= 3)) diff=0;
1390                     if (tol==3 && (diff >= -16 && diff <= 15)) diff=0;
1391                     */
1392                     AddDigit(idx,j,last+diff);
1393                  } else {
1394                    AddDigit(idx,j,signal);
1395                  }
1396
1397                  diff += 128;
1398                  // write diff in the buffer used to compute Huffman tables
1399                  if (firstSignal) str[counter]=(UChar_t)signal;
1400                  else str[counter]=(UChar_t)diff;
1401                  counter++;
1402
1403                  last=signal;
1404                  firstSignal=kFALSE;
1405              } // loop time samples
1406          } // loop anodes  one half of detector
1407     }
1408
1409     // check
1410     fStream->CheckCount(counter);
1411
1412     // open file and write out the stream of diff's
1413
1414     static Bool_t open=kTRUE;
1415     static TFile *outFile;
1416     Bool_t write = fResponse->OutputOption();
1417
1418     if (write ) {
1419         if(open) {
1420             SetFileName("stream.root");
1421             cout<<"filename "<<fFileName<<endl;
1422             outFile=new TFile(fFileName,"recreate");
1423             cout<<"I have opened "<<fFileName<<" file "<<endl;
1424         }
1425         open=kFALSE;
1426         outFile->cd();
1427         fStream->Write();
1428     }  // endif write
1429
1430      fStream->ClearStream();
1431
1432      // back to galice.root file
1433
1434      TTree *fAli=gAlice->TreeK();
1435      TFile *file = 0;
1436
1437      if (fAli) file =fAli->GetCurrentFile();
1438      file->cd();
1439
1440
1441 }
1442 //____________________________________________
1443 void AliITSsimulationSDD::StoreAllDigits(){
1444   // if non-zero-suppressed data
1445
1446     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1447
1448     Int_t i, j, digits[3];
1449     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1450         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1451              Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1452              if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1453              if(do10to8) signal = Convert8to10(signal);
1454              digits[0]=i;
1455              digits[1]=j;
1456              digits[2]=signal;
1457              fITS->AddRealDigit(1,digits);
1458         }
1459     }
1460 }
1461 //____________________________________________
1462
1463 void AliITSsimulationSDD::CreateHistograms(Int_t scale){
1464   // Creates histograms of maps for debugging
1465
1466       Int_t i;
1467
1468       fHis=new TObjArray(fNofMaps);
1469       for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1470            TString sddName("sdd_");
1471            Char_t candNum[4];
1472            sprintf(candNum,"%d",i+1);
1473            sddName.Append(candNum);
1474            (*fHis)[i] = new TH1F(sddName.Data(),"SDD maps",
1475                 scale*fMaxNofSamples,0.,(Float_t) scale*fMaxNofSamples);
1476       }
1477
1478 }
1479 //____________________________________________
1480 void AliITSsimulationSDD::FillHistograms(){
1481   // fill 1D histograms from map
1482   if (!fHis) return;
1483
1484   for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++) {
1485     TH1F *hist =(TH1F *)fHis->UncheckedAt(i);
1486     Int_t nsamples = hist->GetNbinsX();
1487     for( Int_t j=0; j<nsamples; j++) {
1488       Double_t signal=fHitMap2->GetSignal(i,j);
1489       hist->Fill((Float_t)j,signal);
1490     }
1491   }
1492 }
1493
1494 //____________________________________________
1495
1496 void AliITSsimulationSDD::ResetHistograms(){
1497     //
1498     // Reset histograms for this detector
1499     //
1500     Int_t i;
1501     for (i=0;i<fNofMaps;i++ ) {
1502         if ((*fHis)[i])    ((TH1F*)(*fHis)[i])->Reset();
1503     }
1504
1505 }
1506
1507
1508 //____________________________________________
1509
1510 TH1F *AliITSsimulationSDD::GetAnode(Int_t wing, Int_t anode) {
1511   // Fills a histogram from a give anode.
1512   if (!fHis) return 0;
1513
1514   if(wing <=0 || wing > 2) {
1515     cout << "Wrong wing number: " << wing << endl;
1516     return NULL;
1517   }
1518   if(anode <=0 || anode > fNofMaps/2) {
1519     cout << "Wrong anode number: " << anode << endl;
1520     return NULL;
1521   }
1522
1523   Int_t index = (wing-1)*fNofMaps/2 + anode-1;
1524   return (TH1F*)((*fHis)[index]);
1525 }
1526
1527 //____________________________________________
1528
1529 void AliITSsimulationSDD::WriteToFile(TFile *hfile) {
1530   // Writes the histograms to a file
1531   if (!fHis) return;
1532
1533   hfile->cd();
1534   Int_t i;
1535   for(i=0; i<fNofMaps; i++)  (*fHis)[i]->Write(); //fAdcs[i]->Write();
1536   return;
1537 }
1538 //____________________________________________
1539 Float_t AliITSsimulationSDD::GetNoise() {
1540   // Returns the noise value
1541
1542   //Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1543   //noise will always be in the liniar part of the signal
1544
1545   Int_t decr;
1546   Int_t threshold=fT1[0];
1547
1548   char opt1[20], opt2[20];
1549   fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
1550   fParam=opt2;
1551   char *same = strstr(opt1,"same");
1552   Float_t noise,baseline;
1553   if (same) {
1554     fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
1555   } else {
1556      static Bool_t readfile=kTRUE;
1557      //read baseline and noise from file
1558      if (readfile) ReadBaseline();
1559      readfile=kFALSE;
1560   }
1561
1562    TCanvas *c2 = (TCanvas*)gROOT->GetListOfCanvases()->FindObject("c2");
1563    if(c2) delete c2->GetPrimitive("noisehist");
1564    if(c2) delete c2->GetPrimitive("anode");
1565    else     c2=new TCanvas("c2");
1566    c2->cd();
1567    c2->SetFillColor(0);
1568
1569    TH1F *noisehist = new TH1F("noisehist","noise",100,0.,(float)2*threshold);
1570    TH1F *anode = new TH1F("anode","Anode Projection",fMaxNofSamples,0.,(float)fMaxNofSamples);
1571   Int_t i,k;
1572   for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1573     CompressionParam(i,decr,threshold);
1574     if  (!same) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
1575     anode->Reset();
1576     for (k=0;k<fMaxNofSamples;k++) {
1577       Float_t signal=(Float_t)fHitMap2->GetSignal(i,k);
1578       //if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal-baseline);
1579       if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal);
1580       anode->Fill((float)k,signal);
1581     }
1582     anode->Draw();
1583     c2->Update();
1584   }
1585   TF1 *gnoise = new TF1("gnoise","gaus",0.,threshold);
1586   noisehist->Fit("gnoise","RQ");
1587   noisehist->Draw();
1588   c2->Update();
1589   Float_t mnoise = gnoise->GetParameter(1);
1590   cout << "mnoise : " << mnoise << endl;
1591   Float_t rnoise = gnoise->GetParameter(2);
1592   cout << "rnoise : " << rnoise << endl;
1593   delete noisehist;
1594   return rnoise;
1595 }
1596
1597 //____________________________________________
1598
1599 void AliITSsimulationSDD::Print() {
1600
1601   // Print SDD simulation Parameters
1602
1603    cout << "**************************************************" << endl;
1604    cout << "   Silicon Drift Detector Simulation Parameters   " << endl;
1605    cout << "**************************************************" << endl;
1606    cout << "Flag for Perpendicular tracks: " << (Int_t) fFlag << endl;
1607    cout << "Flag for noise checking: " << (Int_t) fCheckNoise << endl;
1608    cout << "Flag to switch off electronics: " << (Int_t) fDoFFT << endl;
1609    cout << "Number pf Anodes used: " << fNofMaps << endl;
1610    cout << "Number of Time Samples: " << fMaxNofSamples << endl;
1611    cout << "Scale size factor: " << fScaleSize << endl;
1612    cout << "**************************************************" << endl;
1613 }