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     for(ii=0; ii<nhits; ii++) {
 367       //      cout << "hit: " << ii+1 << " of " << nhits << endl;
 368       AliITShit *hit = (AliITShit*) fHits->At(ii);
 369       Float_t xL[3];
 370       hit = (AliITShit*) fHits->At(ii);
 371       hit->GetPositionL(xL[0],xL[1],xL[2]);
 372       Int_t hitDetector = hit->GetDetector();
 373
 374       // Take into account all hits when several GEANT steps are carried out
 375       // inside the silicon
 376       // Get and use the status of hit(track):
 377       // 66  - for entering hit,
 378       // 65  - for inside hit,
 379       // 68  - for exiting hit,
 380       // 33  - for stopping hit.
 381
 382       Int_t status = hit->GetTrackStatus();  // Boris
 383
 384       if(hit->StatusEntering()) idhit=ii;
 385
 386       Int_t nOfSplits = 1;
 387       // Deposited energy in keV
 388       Float_t depEnergy = kconv*hit->GetIonization();
 389       AliITShit *hit1 = 0;
 390       Float_t xL1[3];
 391       if(fFlag && (depEnergy != 0.)) continue;
 392
 393       //      hit->Print();
 394
 395       //Take now the entering and inside hits only
 396       if(status != 66 && status != 65) continue;  // Boris
 397
 398       if(depEnergy == 0.) {
 399           if(ii<nhits-1) ii++;
 400           hit1 = (AliITShit*) fHits->At(ii);
 401           hit1->GetPositionL(xL1[0],xL1[1],xL1[2]);
 402       } else {
 403           xL1[0] = xL[0];
 404           xL1[1] = xL[1];
 405           xL1[2] = xL[2];
 406       }
 407       /*
 408       Int_t status1 = hit1->GetTrackStatus();  // Boris
 409       hit1->Print();
 410       */
 411       if(depEnergy == 0.) depEnergy = kconv*hit1->GetIonization();
 412       /*
 413       if(depEnergy < 0.001) {
 414         cout<<" Warning !: for the hit status ="<<status1<<" the depEnergy ="<<depEnergy<<endl;
 415         continue;
 416       }
 417       */
 418       // scale path to simulate a perpendicular track
 419       // continue if the particle did not lose energy
 420       // passing through detector
 421       if (!depEnergy) {
 422           printf("This particle has passed without losing energy!\n");
 423           continue;
 424       }
 425       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]));
 426
 427       if (fFlag && pathInSDD) { depEnergy *= (0.03/pathInSDD); }
 428       Float_t Drft = (xL1[0]+xL[0])*0.5;
 429       Float_t drPath = 10000.*Drft;
 430       if(drPath < 0) drPath = -drPath;
 431       drPath = sddLength-drPath;
 432       if(drPath < 0) {
 433         cout << "Warning: negative drift path " << drPath << endl;
 434         continue;
 435       }
 436
 437       //   Drift Time
 438       Float_t drTime = drPath/driftSpeed;
 439       //  Signal 2d Shape
 440       Float_t dfCoeff, s1;
 441       fResponse->DiffCoeff(dfCoeff,s1);
 442
 443       // Squared Sigma along the anodes
 444       Double_t sig2A = 2.*dfCoeff*drTime+s1*s1;
 445       Double_t sigA  = TMath::Sqrt(sig2A);
 446       if(pathInSDD) {
 447         nOfSplits = (Int_t) (1 + 10000.*pathInSDD/sigA);
 448         //cout << "nOfSplits: " << nOfSplits << ", sigA: " << sigA << ", path: " << pathInSDD << endl;
 449       }
 450       if(fFlag) nOfSplits = 1;
 451       depEnergy /= nOfSplits;
 452
 453       for(Int_t kk=0;kk<nOfSplits;kk++) {
 454         Float_t avDrft =
 455                 xL[0]+(xL1[0]-xL[0])*((kk+0.5)/((Float_t) nOfSplits));
 456         Float_t avAnode =
 457                 xL[2]+(xL1[2]-xL[2])*((kk+0.5)/((Float_t) nOfSplits));
 458         Float_t driftPath = 10000.*avDrft;
 459
 460         Int_t iWing = 2;
 461         if(driftPath < 0) {
 462            iWing = 1;
 463            driftPath = -driftPath;
 464         }
 465         driftPath = sddLength-driftPath;
 466         Int_t detector = 2*(hitDetector-1) + iWing;
 467         if(driftPath < 0) {
 468            cout << "Warning: negative drift path " << driftPath << endl;
 469            continue;
 470         }
 471
 472         //   Drift Time
 473         Float_t driftTime = driftPath/driftSpeed;
 474         Int_t timeSample = (Int_t) (fScaleSize*driftTime/timeStep + 1);
 475         if(timeSample > fScaleSize*fMaxNofSamples) {
 476            cout << "Warning: Wrong Time Sample: " << timeSample << endl;
 477            continue;
 478         }
 479
 480         //   Anode
 481         Float_t xAnode = 10000.*(avAnode)/anodePitch + nofAnodes/2;  // +1?
 482         if(xAnode*anodePitch > sddWidth || xAnode*anodePitch < 0.)
 483           { cout << "Warning: Z = " << xAnode*anodePitch << endl; }
 484         Int_t iAnode = (Int_t) (1.+xAnode); // xAnode?
 485         if(iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes) {
 486           cout << "Warning: Wrong iAnode: " << iAnode << endl;
 487           continue;
 488         }
 489
 490         // work with the idtrack=entry number in the TreeH for the moment
 491         //Int_t idhit,idtrack;
 492         //mod->GetHitTrackAndHitIndex(ii,idtrack,idhit);
 493         //Int_t idtrack=mod->GetHitTrackIndex(ii);
 494         // or store straight away the particle position in the array
 495         // of particles and take idhit=ii only when part is entering (this
 496         // requires FillModules() in the macro for analysis) :
 497         Int_t itrack = hit->GetTrack();
 498
 499         //  Signal 2d Shape
 500         Float_t diffCoeff, s0;
 501         fResponse->DiffCoeff(diffCoeff,s0);
 502
 503         // Squared Sigma along the anodes
 504         Double_t sigma2A = 2.*diffCoeff*driftTime+s0*s0;
 505         Double_t sigmaA  = TMath::Sqrt(sigma2A);
 506         Double_t sigmaT  = sigmaA/driftSpeed;
 507         // Peak amplitude in nanoAmpere
 508         Double_t eVpairs = 3.6;
 509         Double_t amplitude = fScaleSize*160.*depEnergy/(timeStep*eVpairs*2.*acos(-1.)*sigmaT*sigmaA);
 510         amplitude *= timeStep/25.; // WARNING!!!!! Amplitude scaling to account for clock variations (reference value: 40 MHz)
 511         Double_t chargeloss = 1.-CHloss*driftPath/1000;
 512         amplitude *= chargeloss;
 513         Float_t nsigma=fResponse->NSigmaIntegration();
 514         Int_t nlookups = fResponse->GausNLookUp();
 515         Float_t width = 2.*nsigma/(nlookups-1);
 516         // Spread the charge
 517         // Pixel index
 518         Int_t ja = iAnode;
 519         Int_t jt = timeSample;
 520         Int_t ndiv = 2;
 521         Float_t nmul = 3.;
 522         if(driftTime > 1200.) {
 523           ndiv = 4;
 524           nmul = 1.5;
 525         }
 526         // Sub-pixel index
 527         Int_t nsplit = 4; // hard-wired
 528         nsplit = (nsplit+1)/2*2;
 529         // Sub-pixel size
 530         Double_t aStep = anodePitch/(nsplit*fScaleSize);
 531         Double_t tStep = timeStep/(nsplit*fScaleSize);
 532         // Define SDD window corresponding to the hit
 533         Int_t anodeWindow = (Int_t) (fScaleSize*nsigma*sigmaA/anodePitch + 1);
 534         Int_t timeWindow = (Int_t) (fScaleSize*nsigma*sigmaT/timeStep + 1);
 535         Int_t jamin = (ja - anodeWindow/ndiv - 1)*fScaleSize*nsplit + 1;
 536         Int_t jamax = (ja + anodeWindow/ndiv)*fScaleSize*nsplit;
 537         if(jamin <= 0) jamin = 1;
 538         if(jamax > fScaleSize*nofAnodes*nsplit) jamax = fScaleSize*nofAnodes*nsplit;
 539         Int_t jtmin = (Int_t) (jt - timeWindow*nmul - 1)*nsplit + 1; //hard-wired
 540         Int_t jtmax = (Int_t) (jt + timeWindow*nmul)*nsplit; //hard-wired
 541         if(jtmin <= 0) jtmin = 1;
 542         if(jtmax > fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit) jtmax = fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit;
 543
 544         // Spread the charge in the anode-time window
 545         Int_t ka;
 546         //cout << "jamin: " << jamin << ", jamax: " << jamax << endl;
 547         //cout << "jtmin: " << jtmin << ", jtmax: " << jtmax << endl;
 548         for(ka=jamin; ka <=jamax; ka++) {
 549           Int_t ia = (ka-1)/(fScaleSize*nsplit) + 1;
 550           if(ia <= 0) { cout << "Warning: ia < 1: " << endl; continue; }
 551           if(ia > nofAnodes) ia = nofAnodes;
 552           Double_t aExpo = (aStep*(ka-0.5)-xAnode*anodePitch)/sigmaA;
 553           Double_t anodeAmplitude = 0;
 554           if(TMath::Abs(aExpo) > nsigma) {
 555             anodeAmplitude = 0.;
 556             //cout << "aExpo: " << aExpo << endl;
 557           } else {
 558             Int_t i = (Int_t) ((aExpo+nsigma)/width);
 559             //cout << "eval ampl: " << i << ", " << amplitude << endl;
 560             anodeAmplitude = amplitude*fResponse->GausLookUp(i);
 561             //cout << "ampl: " << anodeAmplitude << endl;
 562           }
 563           Int_t index = ((detector+1)%2)*nofAnodes+ia-1; // index starts from 0
 564           if(anodeAmplitude) {
 565             //Double_t rlTime = log(tStep*anodeAmplitude);
 566             Int_t kt;
 567             for(kt=jtmin; kt<=jtmax; kt++) {
 568               Int_t it = (kt-1)/nsplit+1;  // it starts from 1
 569               if(it<=0) { cout << "Warning: it < 1: " << endl; continue; }
 570               if(it>fScaleSize*fMaxNofSamples) it = fScaleSize*fMaxNofSamples;
 571               Double_t tExpo = (tStep*(kt-0.5)-driftTime)/sigmaT;
 572               Double_t timeAmplitude = 0.;
 573               if(TMath::Abs(tExpo) > nsigma) {
 574                 timeAmplitude = 0.;
 575                 //cout << "tExpo: " << tExpo << endl;
 576               } else {
 577                 Int_t i = (Int_t) ((tExpo+nsigma)/width);
 578                 //cout << "eval ampl: " << i << ", " << anodeAmplitude << endl;
 579                 timeAmplitude = anodeAmplitude*fResponse->GausLookUp(i);
 580               }
 581
 582               // build the list of digits for this module
 583               arg[0]=index;
 584               arg[1]=it;
 585               arg[2]=itrack;
 586               arg[3]=idhit;
 587               timeAmplitude *= norm;
 588               timeAmplitude *= 10;
 589               ListOfFiredCells(arg,timeAmplitude,list,padr);
 590               //cout << "ampl: " << timeAmplitude << endl;
 591             } // loop over time in window
 592           } // end if anodeAmplitude
 593         } // loop over anodes in window
 594       } // end loop over "sub-hits"
 595     } // end loop over hits
 596
 597     //    timer.Stop(); timer.Print();
 598
 599   // introduce the electronics effects and do zero-suppression if required
 600   Int_t nentries=list->GetEntriesFast();
 601   if (nentries) {
 602
 603     //    TStopwatch timer1;
 604     ChargeToSignal();
 605     //    timer1.Stop(); cout << "ele: ";  timer1.Print();
 606
 607     const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
 608     ZeroSuppression(kopt);
 609   }
 610
 611   // clean memory
 612   list->Delete();
 613   delete list;
 614
 615   padr->Delete();
 616
 617   fHitMap1->ClearMap();
 618   fHitMap2->ClearMap();
 619
 620   //gObjectTable->Print();
 621 }
 622
 623
 624 //____________________________________________
 625
 626 void AliITSsimulationSDD::ListOfFiredCells(Int_t *arg,Double_t timeAmplitude,
 627                                            TObjArray *list,TClonesArray *padr){
 628   // Returns the list of "fired" cells.
 629
 630                     Int_t index=arg[0];
 631                     Int_t ik=arg[1];
 632                     Int_t idtrack=arg[2];
 633                     Int_t idhit=arg[3];
 634                     Int_t counter=arg[4];
 635                     Int_t countadr=arg[5];
 636
 637                     Double_t charge=timeAmplitude;
 638                     charge += fHitMap2->GetSignal(index,ik-1);
 639                     fHitMap2->SetHit(index, ik-1, charge);
 640
 641                     Int_t digits[3];
 642                     Int_t it=(Int_t)((ik-1)/fScaleSize);
 643
 644                     digits[0]=index;
 645                     digits[1]=it;
 646                     digits[2]=(Int_t)timeAmplitude;
 647                     Float_t phys;
 648                     if (idtrack >= 0) phys=(Float_t)timeAmplitude;
 649                     else phys=0;
 650
 651                     Double_t cellcharge=0.;
 652                     AliITSTransientDigit* pdigit;
 653                     // build the list of fired cells and update the info
 654                     if (!fHitMap1->TestHit(index, it)) {
 655
 656                         new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
 657                         TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
 658                         trinfo(0)=(Float_t)idtrack;
 659                         trinfo(1)=(Float_t)idhit;
 660                         trinfo(2)=(Float_t)timeAmplitude;
 661
 662                         list->AddAtAndExpand(
 663                             new AliITSTransientDigit(phys,digits),counter);
 664
 665                         fHitMap1->SetHit(index, it, counter);
 666                         counter++;
 667                         pdigit=(AliITSTransientDigit*)list->
 668                                                       At(list->GetLast());
 669                         // list of tracks
 670                         TObjArray *trlist=(TObjArray*)pdigit->TrackList();
 671                         trlist->Add(&trinfo);
 672
 673                     } else {
 674                         pdigit=
 675                          (AliITSTransientDigit*) fHitMap1->GetHit(index, it);
 676                         for(Int_t kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 677                           cellcharge += fHitMap2->GetSignal(index,fScaleSize*it+kk);
 678                         }
 679                         // update charge
 680                         (*pdigit).fSignal=(Int_t)cellcharge;
 681                         (*pdigit).fPhysics+=phys;
 682                         // update list of tracks
 683                         TObjArray* trlist=(TObjArray*)pdigit->TrackList();
 684                         Int_t lastentry=trlist->GetLast();
 685                         TVector *ptrkp=(TVector*)trlist->At(lastentry);
 686                         TVector &trinfo=*ptrkp;
 687                         Int_t lasttrack=Int_t(trinfo(0));
 688                         //Int_t lasthit=Int_t(trinfo(1));
 689                         Float_t lastcharge=(trinfo(2));
 690
 691                         if (lasttrack==idtrack ) {
 692                             lastcharge+=(Float_t)timeAmplitude;
 693                             trlist->RemoveAt(lastentry);
 694                             trinfo(0)=lasttrack;
 695                             //trinfo(1)=lasthit; // or idhit
 696                             trinfo(1)=idhit;
 697                             trinfo(2)=lastcharge;
 698                             trlist->AddAt(&trinfo,lastentry);
 699                         } else {
 700
 701                             new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
 702                             TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
 703                             trinfo(0)=(Float_t)idtrack;
 704                             trinfo(1)=(Float_t)idhit;
 705                             trinfo(2)=(Float_t)timeAmplitude;
 706
 707                             trlist->Add(&trinfo);
 708                         }
 709
 710 #ifdef print
 711                         // check the track list - debugging
 712                         Int_t trk[20], htrk[20];
 713                         Float_t chtrk[20];
 714                         Int_t nptracks=trlist->GetEntriesFast();
 715                         if (nptracks > 2) {
 716                             Int_t tr;
 717                             for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
 718                                 TVector *pptrkp=(TVector*)trlist->At(tr);
 719                                 TVector &pptrk=*pptrkp;
 720                                 trk[tr]=Int_t(pptrk(0));
 721                                 htrk[tr]=Int_t(pptrk(1));
 722                                 chtrk[tr]=(pptrk(2));
 723                                 printf("nptracks %d \n",nptracks);
 724                                 // set printings
 725                             }
 726                         } // end if nptracks
 727 #endif
 728                     } //  end if pdigit
 729
 730                     arg[4]=counter;
 731                     arg[5]=countadr;
 732
 733
 734 }
 735
 736
 737 //____________________________________________
 738
 739 void AliITSsimulationSDD::AddDigit(Int_t i, Int_t j, Int_t signal){
 740   // Adds a Digit.
 741     // tag with -1 signals coming from background tracks
 742     // tag with -2 signals coming from pure electronic noise
 743
 744     Int_t digits[3], tracks[3], hits[3];
 745     Float_t phys, charges[3];
 746
 747     Int_t trk[20], htrk[20];
 748     Float_t chtrk[20];
 749
 750     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
 751
 752     if(do10to8) signal=Convert8to10(signal);
 753     AliITSTransientDigit *obj = (AliITSTransientDigit*)fHitMap1->GetHit(i,j);
 754     digits[0]=i;
 755     digits[1]=j;
 756     digits[2]=signal;
 757     if (!obj) {
 758         phys=0;
 759         Int_t k;
 760         for (k=0;k<3;k++) {
 761           tracks[k]=-2;
 762           charges[k]=0;
 763           hits[k]=-1;
 764         }
 765         fITS->AddSimDigit(1,phys,digits,tracks,hits,charges);
 766     } else {
 767       phys=obj->fPhysics;
 768       TObjArray* trlist=(TObjArray*)obj->TrackList();
 769       Int_t nptracks=trlist->GetEntriesFast();
 770
 771       if (nptracks > 20) {
 772          cout<<"Attention - nptracks > 20 "<<nptracks<<endl;
 773          nptracks=20;
 774       }
 775       Int_t tr;
 776       for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
 777           TVector &pp  =*((TVector*)trlist->At(tr));
 778           trk[tr]=Int_t(pp(0));
 779           htrk[tr]=Int_t(pp(1));
 780           chtrk[tr]=(pp(2));
 781       }
 782       if (nptracks > 1) {
 783         //printf("nptracks > 2  -- %d\n",nptracks);
 784           SortTracks(trk,chtrk,htrk,nptracks);
 785       }
 786       Int_t i;
 787       if (nptracks < 3 ) {
 788          for (i=0; i<nptracks; i++) {
 789              tracks[i]=trk[i];
 790              charges[i]=chtrk[i];
 791              hits[i]=htrk[i];
 792          }
 793          for (i=nptracks; i<3; i++) {
 794              tracks[i]=-3;
 795              hits[i]=-1;
 796              charges[i]=0;
 797          }
 798       } else {
 799          for (i=0; i<3; i++) {
 800              tracks[i]=trk[i];
 801              charges[i]=chtrk[i];
 802              hits[i]=htrk[i];
 803          }
 804       }
 805
 806       fITS->AddSimDigit(1,phys,digits,tracks,hits,charges);
 807
 808     }
 809
 810 }
 811
 812 //____________________________________________
 813
 814 void AliITSsimulationSDD::SortTracks(Int_t *tracks,Float_t *charges,Int_t *hits,Int_t ntr){
 815   //
 816   // Sort the list of tracks contributing to a given digit
 817   // Only the 3 most significant tracks are acctually sorted
 818   //
 819
 820   //
 821   //  Loop over signals, only 3 times
 822   //
 823
 824
 825   Float_t qmax;
 826   Int_t jmax;
 827   Int_t idx[3] = {-3,-3,-3};
 828   Float_t jch[3] = {-3,-3,-3};
 829   Int_t jtr[3] = {-3,-3,-3};
 830   Int_t jhit[3] = {-3,-3,-3};
 831   Int_t i,j,imax;
 832
 833   if (ntr<3) imax=ntr;
 834   else imax=3;
 835   for(i=0;i<imax;i++){
 836     qmax=0;
 837     jmax=0;
 838
 839     for(j=0;j<ntr;j++){
 840
 841       if((i == 1 && j == idx[i-1] )
 842          ||(i == 2 && (j == idx[i-1] || j == idx[i-2]))) continue;
 843
 844       if(charges[j] > qmax) {
 845         qmax = charges[j];
 846         jmax=j;
 847       }
 848     }
 849
 850     if(qmax > 0) {
 851       idx[i]=jmax;
 852       jch[i]=charges[jmax];
 853       jtr[i]=tracks[jmax];
 854       jhit[i]=hits[jmax];
 855     }
 856
 857   }
 858
 859   for(i=0;i<3;i++){
 860     if (jtr[i] == -3) {
 861          charges[i]=0;
 862          tracks[i]=-3;
 863          hits[i]=-1;
 864     } else {
 865          charges[i]=jch[i];
 866          tracks[i]=jtr[i];
 867          hits[i]=jhit[i];
 868     }
 869   }
 870
 871 }
 872 //____________________________________________
 873 void AliITSsimulationSDD::ChargeToSignal() {
 874   // add baseline, noise, electronics and ADC saturation effects
 875
 876   char opt1[20], opt2[20];
 877   fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
 878   char *read = strstr(opt1,"file");
 879
 880   Float_t baseline, noise;
 881
 882   if (read) {
 883       static Bool_t readfile=kTRUE;
 884       //read baseline and noise from file
 885       if (readfile) ReadBaseline();
 886       readfile=kFALSE;
 887   } else fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
 888
 889   Float_t contrib=0;
 890
 891   TRandom random;
 892   Int_t i,k,kk;
 893
 894   Float_t maxadc = fResponse->MaxAdc();
 895   if(!fDoFFT) {
 896     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
 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            contrib = (baseline + noise*random.Gaus());
 901            fInZR[k] += contrib;
 902         }
 903         for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
 904            Double_t newcont = 0.;
 905            Double_t maxcont = 0.;
 906            for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 907
 908              newcont = fInZR[fScaleSize*k+kk];
 909              if(newcont > maxcont) maxcont = newcont;
 910
 911              //newcont += (fInZR[fScaleSize*k+kk]/fScaleSize);
 912            }
 913            newcont = maxcont;
 914            if (newcont >= maxadc) newcont = maxadc -1;
 915            if(newcont >= baseline) cout << "newcont: " << newcont << endl;
 916            // back to analog: ?
 917            fHitMap2->SetHit(i,k,newcont);
 918         }
 919     } // loop over anodes
 920     return;
 921   } // end if DoFFT
 922
 923   for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
 924       if  (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
 925       for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 926         fInZR[k] = fHitMap2->GetSignal(i,k);
 927         contrib = (baseline + noise*random.Gaus());
 928         fInZR[k] += contrib;
 929         fInZI[k] = 0.;
 930       }
 931       FastFourierTransform(fElectronics,&fInZR[0],&fInZI[0],1);
 932       for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 933         Double_t rw = fElectronics->GetTraFunReal(k);
 934         Double_t iw = fElectronics->GetTraFunImag(k);
 935         fOutZR[k] = fInZR[k]*rw - fInZI[k]*iw;
 936         fOutZI[k] = fInZR[k]*iw + fInZI[k]*rw;
 937       }
 938       FastFourierTransform(fElectronics,&fOutZR[0],&fOutZI[0],-1);
 939       for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
 940         Double_t newcont1 = 0.;
 941         Double_t maxcont1 = 0.;
 942         for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 943
 944           newcont1 = fOutZR[fScaleSize*k+kk];
 945           if(newcont1 > maxcont1) maxcont1 = newcont1;
 946
 947           //newcont1 += (fInZR[fScaleSize*k+kk]/fScaleSize);
 948         }
 949         newcont1 = maxcont1;
 950         //cout << "newcont1: " << newcont1 << endl;
 951         if (newcont1 >= maxadc) newcont1 = maxadc -1;
 952         fHitMap2->SetHit(i,k,newcont1);
 953       }
 954   } // loop over anodes
 955   return;
 956
 957 }
 958
 959 //____________________________________________
 960 void AliITSsimulationSDD::GetAnodeBaseline(Int_t i,Float_t &baseline,
 961                                            Float_t &noise){
 962   // Returns the Baseline for a particular anode.
 963     baseline=fBaseline[i];
 964     noise=fNoise[i];
 965
 966 }
 967
 968 //____________________________________________
 969 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl,
 970                                            Int_t &th){
 971   // Returns the compression alogirthm parameters
 972    Int_t size = fD.GetSize();
 973    if (size > 2 ) {
 974       db=fD[i]; tl=fT1[i]; th=fT2[i];
 975    } else {
 976       if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
 977         db=fD[1]; tl=fT1[1]; th=fT2[1];
 978       } else {
 979         db=fD[0]; tl=fT1[0]; th=fT2[0];
 980       }
 981    }
 982 }
 983 //____________________________________________
 984 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl){
 985   // returns the compression alogirthm parameters
 986    Int_t size = fD.GetSize();
 987    if (size > 2 ) {
 988       db=fD[i]; tl=fT1[i];
 989    } else {
 990       if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
 991         db=fD[1]; tl=fT1[1];
 992       } else {
 993         db=fD[0]; tl=fT1[0];
 994       }
 995    }
 996
 997 }
 998 //____________________________________________
 999 void AliITSsimulationSDD::SetCompressParam(){
1000   // Sets the compression alogirthm parameters
1001    Int_t cp[8],i;
1002
1003    fResponse->GiveCompressParam(cp);
1004    for (i=0; i<2; i++) {
1005        fD[i]  =cp[i];
1006        fT1[i] =cp[i+2];
1007        fT2[i] =cp[i+4];
1008        fTol[i]=cp[i+6];
1009        printf("\n i, fD, fT1, fT2, fTol %d %d %d %d %d\n",
1010                                       i,fD[i],fT1[i],fT2[i],fTol[i]);
1011    }
1012 }
1013
1014 //____________________________________________
1015 void AliITSsimulationSDD::ReadBaseline(){
1016       // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1017       // case data should be organised in a tree with one entry for each
1018       // module => reading should be done accordingly
1019       // or a classic file and do smth. like this:
1020   //
1021   // Read baselines and noise for SDD
1022   //
1023
1024
1025     Int_t na,pos;
1026     Float_t bl,n;
1027     char input[100], base[100], param[100];
1028     char *filtmp;
1029
1030     fResponse->Filenames(input,base,param);
1031     fFileName=base;
1032 //
1033     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1034     FILE *bline = fopen(filtmp,"r");
1035     printf("filtmp %s\n",filtmp);
1036     na = 0;
1037
1038     if(bline) {
1039        while(fscanf(bline,"%d %f %f",&pos, &bl, &n) != EOF) {
1040           if (pos != na+1) {
1041              Error("ReadBaseline","Anode number not in increasing order!",
1042                    filtmp);
1043              exit(1);
1044           }
1045           fBaseline[na]=bl;
1046           fNoise[na]=n;
1047           na++;
1048        }
1049     } else {
1050       Error("ReadBaseline"," THE BASELINE FILE %s DOES NOT EXIST !",
1051           filtmp);
1052       exit(1);
1053     } // end if(bline)
1054
1055     fclose(bline);
1056     delete [] filtmp;
1057 }
1058
1059 //____________________________________________
1060 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert10to8(Int_t signal) {
1061   // To the 10 to 8 bit lossive compression.
1062   // code from Davide C. and Albert W.
1063
1064    if (signal < 128)  return signal;
1065    if (signal < 256)  return (128+((signal-128)>>1));
1066    if (signal < 512)  return (192+((signal-256)>>3));
1067    if (signal < 1024) return (224+((signal-512)>>4));
1068    return 0;
1069
1070 }
1071
1072 //____________________________________________
1073 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert8to10(Int_t signal) {
1074   // Undo the lossive 10 to 8 bit compression.
1075   // code from Davide C. and Albert W.
1076    if (signal < 0 || signal > 255) {
1077        printf("<Convert8to10> out of range %d \n",signal);
1078        return 0;
1079    }
1080
1081    if (signal < 128) return signal;
1082    if (signal < 192) {
1083      if (TMath::Odd(signal)) return (128+((signal-128)<<1));
1084      else  return (128+((signal-128)<<1)+1);
1085    }
1086    if (signal < 224) {
1087      if (TMath::Odd(signal)) return (256+((signal-192)<<3)+3);
1088      else  return (256+((signal-192)<<3)+4);
1089    }
1090    if (TMath::Odd(signal)) return (512+((signal-224)<<4)+7);
1091    else  return (512+((signal-224)<<4)+7);
1092    return 0;
1093
1094 }
1095
1096 //____________________________________________
1097 AliITSMap*   AliITSsimulationSDD::HitMap(Int_t i){
1098   //Return the correct map.
1099     return ((i==0)? fHitMap1 : fHitMap2);
1100 }
1101
1102
1103 //____________________________________________
1104 void AliITSsimulationSDD::ZeroSuppression(const char *option) {
1105   // perform the zero suppresion
1106   if (strstr(option,"2D")) {
1107     //Init2D();              // activate if param change module by module
1108     Compress2D();
1109   } else if (strstr(option,"1D")) {
1110     //Init1D();              // activate if param change module by module
1111     Compress1D();
1112   } else StoreAllDigits();
1113
1114 }
1115
1116 //____________________________________________
1117 void AliITSsimulationSDD::Init2D(){
1118      // read in and prepare arrays: fD, fT1, fT2
1119      //                         savemu[nanodes], savesigma[nanodes]
1120       // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1121       // case data should be organised in a tree with one entry for each
1122       // module => reading should be done accordingly
1123       // or a classic file and do smth. like this ( code from Davide C. and
1124       // Albert W.) :
1125   //
1126   // Read 2D zero-suppression parameters for SDD
1127   //
1128
1129     if (!strstr(fParam,"file")) return;
1130
1131     Int_t na,pos,tempTh;
1132     Float_t mu,sigma;
1133     Float_t *savemu = new Float_t [fNofMaps];
1134     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1135     char input[100],basel[100],par[100];
1136     char *filtmp;
1137
1138
1139     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1140
1141     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1142     fFileName=par;
1143
1144 //
1145     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1146     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1147     na = 0;
1148
1149     if(param) {
1150        while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1151           if (pos != na+1) {
1152              Error("Init2D ","Anode number not in increasing order!",
1153                    filtmp);
1154              exit(1);
1155           }
1156           savemu[na]=mu;
1157           savesigma[na]=sigma;
1158           if ((2.*sigma) < mu) {
1159               fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1160               mu = 2.0 * sigma;
1161           } else fD[na] = 0;
1162           tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1163           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1164           fT1[na] = tempTh;
1165           tempTh = (Int_t)floor(mu+3.0*sigma+0.5) - minval;
1166           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1167           fT2[na] = tempTh;
1168           na++;
1169        } // end while
1170
1171     } else {
1172       Error("Init2D "," THE FILE %s DOES NOT EXIST !",
1173           filtmp);
1174       exit(1);
1175     } // end if(param)
1176
1177     fclose(param);
1178     delete [] filtmp;
1179     delete [] savemu;
1180     delete [] savesigma;
1181 }
1182
1183 //____________________________________________
1184 void AliITSsimulationSDD::Compress2D(){
1185   //
1186   // simple ITS cluster finder -- online zero-suppression conditions
1187   //
1188   //
1189
1190     Int_t db,tl,th;
1191     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1192     Bool_t write=fResponse->OutputOption();
1193     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1194
1195     Int_t nz, nl, nh, low, i, j;
1196
1197     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1198         CompressionParam(i,db,tl,th);
1199         nz=0;
1200         nl=0;
1201         nh=0;
1202         low=0;
1203         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1204             Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1205             signal -= db; // if baseline eq. is done here
1206             if (signal <= 0) {nz++; continue;}
1207             if ((signal - tl) < minval) low++;
1208             if ((signal - th) >= minval) {
1209                 nh++;
1210                 Bool_t cond=kTRUE;
1211                 FindCluster(i,j,signal,minval,cond);
1212                 if (cond && j && ((TMath::Abs(fHitMap2->GetSignal(i,j-1))-th)>=minval)) {
1213                   if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1214                   AddDigit(i,j,signal);
1215                 }
1216             } else if ((signal - tl) >= minval) nl++;
1217        } // loop time samples
1218        if (write) TreeB()->Fill(nz,nl,nh,low,i+1);
1219     } // loop anodes
1220
1221       char hname[30];
1222       if (write) {
1223         sprintf(hname,"TNtuple%d_%d",fModule,fEvent);
1224         TreeB()->Write(hname);
1225         // reset tree
1226         TreeB()->Reset();
1227       }
1228
1229 }
1230
1231 //_____________________________________________________________________________
1232 void  AliITSsimulationSDD::FindCluster(Int_t i,Int_t j,Int_t signal,
1233                                        Int_t minval,Bool_t &cond){
1234 //
1235 //  Find clusters according to the online 2D zero-suppression algorithm
1236 //
1237
1238     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1239
1240     Bool_t high=kFALSE;
1241
1242     fHitMap2->FlagHit(i,j);
1243 //
1244 //  check the online zero-suppression conditions
1245 //
1246     const Int_t maxNeighbours = 4;
1247
1248     Int_t nn;
1249     Int_t dbx,tlx,thx;
1250     Int_t xList[maxNeighbours], yList[maxNeighbours];
1251     fSegmentation->Neighbours(i,j,&nn,xList,yList);
1252     Int_t in,ix,iy,qns;
1253     for (in=0; in<nn; in++) {
1254         ix=xList[in];
1255         iy=yList[in];
1256         if (fHitMap2->TestHit(ix,iy)==kUnused) {
1257            CompressionParam(ix,dbx,tlx,thx);
1258            Int_t qn = (Int_t)(fHitMap2->GetSignal(ix,iy));
1259            qn -= dbx; // if baseline eq. is done here
1260            if ((qn-tlx) < minval) {
1261               fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1262               continue;
1263            } else {
1264               if ((qn - thx) >= minval) high=kTRUE;
1265               if (cond) {
1266                  if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1267                  AddDigit(i,j,signal);
1268               }
1269               if(do10to8) qns = Convert10to8(qn);
1270               else qns=qn;
1271               if (!high) AddDigit(ix,iy,qns);
1272               cond=kFALSE;
1273               if(!high) fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1274            }
1275         } // TestHit
1276     } // loop over neighbours
1277
1278 }
1279
1280 //____________________________________________
1281 void AliITSsimulationSDD::Init1D(){
1282   // this is just a copy-paste of input taken from 2D algo
1283   // Torino people should give input
1284   //
1285   // Read 1D zero-suppression parameters for SDD
1286   //
1287
1288     if (!strstr(fParam,"file")) return;
1289
1290     Int_t na,pos,tempTh;
1291     Float_t mu,sigma;
1292     Float_t *savemu = new Float_t [fNofMaps];
1293     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1294     char input[100],basel[100],par[100];
1295     char *filtmp;
1296
1297
1298     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1299     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1300     fFileName=par;
1301
1302 //  set first the disable and tol param
1303     SetCompressParam();
1304 //
1305     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1306     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1307     na = 0;
1308
1309     if (param) {
1310           fscanf(param,"%d %d %d %d ", &fT2[0], &fT2[1], &fTol[0], &fTol[1]);
1311           while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1312                if (pos != na+1) {
1313                   Error("Init1D ","Anode number not in increasing order!",
1314                    filtmp);
1315                   exit(1);
1316                }
1317                savemu[na]=mu;
1318                savesigma[na]=sigma;
1319                if ((2.*sigma) < mu) {
1320                  fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1321                  mu = 2.0 * sigma;
1322                } else fD[na] = 0;
1323                tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1324                if (tempTh < 0) tempTh=0;
1325                fT1[na] = tempTh;
1326                na++;
1327           } // end while
1328     } else {
1329       Error("Init1D "," THE FILE %s DOES NOT EXIST !",
1330           filtmp);
1331       exit(1);
1332     } // end if(param)
1333
1334     fclose(param);
1335     delete [] filtmp;
1336     delete [] savemu;
1337     delete [] savesigma;
1338
1339
1340
1341 }
1342
1343 //____________________________________________
1344 void AliITSsimulationSDD::Compress1D(){
1345     // 1D zero-suppression algorithm (from Gianluca A.)
1346
1347     Int_t dis,tol,thres,decr,diff;
1348
1349     UChar_t *str=fStream->Stream();
1350     Int_t counter=0;
1351
1352     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1353
1354     Int_t last=0;
1355     Int_t k,i,j;
1356     for (k=0; k<2; k++) {
1357          tol = Tolerance(k);
1358          dis = Disable(k);
1359          for (i=0; i<fNofMaps/2; i++) {
1360              Bool_t firstSignal=kTRUE;
1361              Int_t idx=i+k*fNofMaps/2;
1362              CompressionParam(idx,decr,thres);
1363              for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1364                  Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(idx,j));
1365                  signal -= decr;  // if baseline eq.
1366                  if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1367                  if (signal <= thres) {
1368                      signal=0;
1369                      diff=128;
1370                      last=0;
1371                      // write diff in the buffer for HuffT
1372                      str[counter]=(UChar_t)diff;
1373                      counter++;
1374                      continue;
1375                  }
1376                  diff=signal-last;
1377                  if (diff > 127) diff=127;
1378                  if (diff < -128) diff=-128;
1379
1380                  if (signal < dis) {
1381                    // tol has changed to 8 possible cases ? - one can write
1382                    // this if(TMath::Abs(diff)<tol) ... else ...
1383                     if(TMath::Abs(diff)<tol) diff=0;
1384                     // or keep it as it was before
1385                     /*
1386                     if (tol==1 && (diff >= -2 && diff <= 1)) diff=0;
1387                     if (tol==2 && (diff >= -4 && diff <= 3)) diff=0;
1388                     if (tol==3 && (diff >= -16 && diff <= 15)) diff=0;
1389                     */
1390                     AddDigit(idx,j,last+diff);
1391                  } else {
1392                    AddDigit(idx,j,signal);
1393                  }
1394
1395                  diff += 128;
1396                  // write diff in the buffer used to compute Huffman tables
1397                  if (firstSignal) str[counter]=(UChar_t)signal;
1398                  else str[counter]=(UChar_t)diff;
1399                  counter++;
1400
1401                  last=signal;
1402                  firstSignal=kFALSE;
1403              } // loop time samples
1404          } // loop anodes  one half of detector
1405     }
1406
1407     // check
1408     fStream->CheckCount(counter);
1409
1410     // open file and write out the stream of diff's
1411
1412     static Bool_t open=kTRUE;
1413     static TFile *outFile;
1414     Bool_t write = fResponse->OutputOption();
1415
1416     if (write ) {
1417         if(open) {
1418             SetFileName("stream.root");
1419             cout<<"filename "<<fFileName<<endl;
1420             outFile=new TFile(fFileName,"recreate");
1421             cout<<"I have opened "<<fFileName<<" file "<<endl;
1422         }
1423         open=kFALSE;
1424         outFile->cd();
1425         fStream->Write();
1426     }  // endif write
1427
1428      fStream->ClearStream();
1429
1430      // back to galice.root file
1431
1432      TTree *fAli=gAlice->TreeK();
1433      TFile *file = 0;
1434
1435      if (fAli) file =fAli->GetCurrentFile();
1436      file->cd();
1437
1438
1439 }
1440 //____________________________________________
1441 void AliITSsimulationSDD::StoreAllDigits(){
1442   // if non-zero-suppressed data
1443
1444     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1445
1446     Int_t i, j, digits[3];
1447     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1448         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1449              Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1450              if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1451              if(do10to8) signal = Convert8to10(signal);
1452              digits[0]=i;
1453              digits[1]=j;
1454              digits[2]=signal;
1455              fITS->AddRealDigit(1,digits);
1456         }
1457     }
1458 }
1459 //____________________________________________
1460
1461 void AliITSsimulationSDD::CreateHistograms(Int_t scale){
1462   // Creates histograms of maps for debugging
1463
1464       Int_t i;
1465
1466       fHis=new TObjArray(fNofMaps);
1467       for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1468            TString sddName("sdd_");
1469            Char_t candNum[4];
1470            sprintf(candNum,"%d",i+1);
1471            sddName.Append(candNum);
1472            (*fHis)[i] = new TH1F(sddName.Data(),"SDD maps",
1473                 scale*fMaxNofSamples,0.,(Float_t) scale*fMaxNofSamples);
1474       }
1475
1476 }
1477 //____________________________________________
1478 void AliITSsimulationSDD::FillHistograms(){
1479   // fill 1D histograms from map
1480   if (!fHis) return;
1481
1482   for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++) {
1483     TH1F *hist =(TH1F *)fHis->UncheckedAt(i);
1484     Int_t nsamples = hist->GetNbinsX();
1485     for( Int_t j=0; j<nsamples; j++) {
1486       Double_t signal=fHitMap2->GetSignal(i,j);
1487       hist->Fill((Float_t)j,signal);
1488     }
1489   }
1490 }
1491
1492 //____________________________________________
1493
1494 void AliITSsimulationSDD::ResetHistograms(){
1495     //
1496     // Reset histograms for this detector
1497     //
1498     Int_t i;
1499     for (i=0;i<fNofMaps;i++ ) {
1500         if ((*fHis)[i])    ((TH1F*)(*fHis)[i])->Reset();
1501     }
1502
1503 }
1504
1505
1506 //____________________________________________
1507
1508 TH1F *AliITSsimulationSDD::GetAnode(Int_t wing, Int_t anode) {
1509   // Fills a histogram from a give anode.
1510   if (!fHis) return 0;
1511
1512   if(wing <=0 || wing > 2) {
1513     cout << "Wrong wing number: " << wing << endl;
1514     return NULL;
1515   }
1516   if(anode <=0 || anode > fNofMaps/2) {
1517     cout << "Wrong anode number: " << anode << endl;
1518     return NULL;
1519   }
1520
1521   Int_t index = (wing-1)*fNofMaps/2 + anode-1;
1522   return (TH1F*)((*fHis)[index]);
1523 }
1524
1525 //____________________________________________
1526
1527 void AliITSsimulationSDD::WriteToFile(TFile *hfile) {
1528   // Writes the histograms to a file
1529   if (!fHis) return;
1530
1531   hfile->cd();
1532   Int_t i;
1533   for(i=0; i<fNofMaps; i++)  (*fHis)[i]->Write(); //fAdcs[i]->Write();
1534   return;
1535 }
1536 //____________________________________________
1537 Float_t AliITSsimulationSDD::GetNoise() {
1538   // Returns the noise value
1539
1540   //Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1541   //noise will always be in the liniar part of the signal
1542
1543   Int_t decr;
1544   Int_t threshold=fT1[0];
1545
1546   char opt1[20], opt2[20];
1547   fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
1548   fParam=opt2;
1549   char *same = strstr(opt1,"same");
1550   Float_t noise,baseline;
1551   if (same) {
1552     fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
1553   } else {
1554      static Bool_t readfile=kTRUE;
1555      //read baseline and noise from file
1556      if (readfile) ReadBaseline();
1557      readfile=kFALSE;
1558   }
1559
1560    TCanvas *c2 = (TCanvas*)gROOT->GetListOfCanvases()->FindObject("c2");
1561    if(c2) delete c2->GetPrimitive("noisehist");
1562    if(c2) delete c2->GetPrimitive("anode");
1563    else     c2=new TCanvas("c2");
1564    c2->cd();
1565    c2->SetFillColor(0);
1566
1567    TH1F *noisehist = new TH1F("noisehist","noise",100,0.,(float)2*threshold);
1568    TH1F *anode = new TH1F("anode","Anode Projection",fMaxNofSamples,0.,(float)fMaxNofSamples);
1569   Int_t i,k;
1570   for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1571     CompressionParam(i,decr,threshold);
1572     if  (!same) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
1573     anode->Reset();
1574     for (k=0;k<fMaxNofSamples;k++) {
1575       Float_t signal=(Float_t)fHitMap2->GetSignal(i,k);
1576       //if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal-baseline);
1577       if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal);
1578       anode->Fill((float)k,signal);
1579     }
1580     anode->Draw();
1581     c2->Update();
1582   }
1583   TF1 *gnoise = new TF1("gnoise","gaus",0.,threshold);
1584   noisehist->Fit("gnoise","RQ");
1585   noisehist->Draw();
1586   c2->Update();
1587   Float_t mnoise = gnoise->GetParameter(1);
1588   cout << "mnoise : " << mnoise << endl;
1589   Float_t rnoise = gnoise->GetParameter(2);
1590   cout << "rnoise : " << rnoise << endl;
1591   delete noisehist;
1592   return rnoise;
1593 }
1594
1595 //____________________________________________
1596
1597 void AliITSsimulationSDD::Print() {
1598
1599   // Print SDD simulation Parameters
1600
1601    cout << "**************************************************" << endl;
1602    cout << "   Silicon Drift Detector Simulation Parameters   " << endl;
1603    cout << "**************************************************" << endl;
1604    cout << "Flag for Perpendicular tracks: " << (Int_t) fFlag << endl;
1605    cout << "Flag for noise checking: " << (Int_t) fCheckNoise << endl;
1606    cout << "Flag to switch off electronics: " << (Int_t) fDoFFT << endl;
1607    cout << "Number pf Anodes used: " << fNofMaps << endl;
1608    cout << "Number of Time Samples: " << fMaxNofSamples << endl;
1609    cout << "Scale size factor: " << fScaleSize << endl;
1610    cout << "**************************************************" << endl;
1611 }