MUON/AliMUONDigitCalibrator.cxx

   1 /**************************************************************************
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   3 *                                                                        *
   4 * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
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   8 * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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  10 * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11 * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12 * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13 * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14 **************************************************************************/
  15
  16 // $Id$
  17
  18 #include "AliMUONDigitCalibrator.h"
  19
  20 #include "AliLog.h"
  21 #include "AliMUONCalibrationData.h"
  22 #include "AliMUONLogger.h"
  23 #include "AliMUONPadStatusMaker.h"
  24 #include "AliMUONPadStatusMapMaker.h"
  25 #include "AliMUONRecoParam.h"
  26 #include "AliMUONVCalibParam.h"
  27 #include "AliMUONVDigit.h"
  28 #include "AliMUONVDigitStore.h"
  29 #include "AliMUONVStore.h"
  30 #include "AliMpBusPatch.h"
  31 #include "AliMpConstants.h"
  32 #include "AliMpCDB.h"
  33 #include "AliMpDDLStore.h"
  34 #include "AliMpDEIterator.h"
  35 #include "AliMpDetElement.h"
  36 #include "AliMpManuStore.h"
  37
  38 //-----------------------------------------------------------------------------
  39 /// \class AliMUONDigitCalibrator
  40 /// Class used to calibrate digits (either real or simulated ones).
  41 ///
  42 /// The calibration consists of subtracting the pedestal
  43 /// and multiplying by a gain, so that
  44 /// Signal = (ADC-pedestal)*gain
  45 ///
  46 /// Please note also that for the moment, if a digit lies on a dead channel
  47 /// we remove this digit from the list of digits.
  48 /// FIXME: this has to be revisited. By using the AliMUONDigit::fFlags we
  49 /// should in principle flag a digit as bad w/o removing it, but this
  50 /// then requires some changes in the cluster finder to deal with this extra
  51 /// information correctly (e.g. to set a quality for the cluster if it contains
  52 /// bad digits).
  53 ///
  54 /// \author Laurent Aphecetche
  55 //-----------------------------------------------------------------------------
  56
  57
  58 /// \cond CLASSIMP
  59 ClassImp(AliMUONDigitCalibrator)
  60 /// \endcond
  61
  62 const Int_t AliMUONDigitCalibrator::fgkNoGain(0);
  63 const Int_t AliMUONDigitCalibrator::fgkGainConstantCapa(1);
  64 const Int_t AliMUONDigitCalibrator::fgkGain(2);
  65
  66 //_____________________________________________________________________________
  67 AliMUONDigitCalibrator::AliMUONDigitCalibrator(const AliMUONCalibrationData& calib,
  68                                                const AliMUONRecoParam* recoParams,
  69                                                const char* calibMode)
  70 : TObject(),
  71 fLogger(new AliMUONLogger(20000)),
  72 fStatusMaker(0x0),
  73 fStatusMapMaker(0x0),
  74 fPedestals(0x0),
  75 fGains(0x0),
  76 fApplyGains(0),
  77 fCapacitances(0x0),
  78 fNumberOfBadPads(0),
  79 fNumberOfPads(0),
  80 fChargeSigmaCut(0)
  81 {
  82   /// ctor
  83
  84   Ctor(calibMode,calib,recoParams);
  85 }
  86
  87 //_____________________________________________________________________________
  88 AliMUONDigitCalibrator::AliMUONDigitCalibrator(const AliMUONCalibrationData& calib,
  89                                                const char* calibMode)
  90 : TObject(),
  91 fLogger(new AliMUONLogger(20000)),
  92 fStatusMaker(0x0),
  93 fStatusMapMaker(0x0),
  94 fPedestals(0x0),
  95 fGains(0x0),
  96 fApplyGains(0),
  97 fCapacitances(0x0),
  98 fNumberOfBadPads(0),
  99 fNumberOfPads(0),
 100 fChargeSigmaCut(0)
 101 {
 102   /// ctor
 103
 104   Ctor(calibMode,calib,0x0);
 105 }
 106
 107 //_____________________________________________________________________________
 108 void
 109 AliMUONDigitCalibrator::Ctor(const char* calibMode,
 110                              const AliMUONCalibrationData& calib,
 111                              const AliMUONRecoParam* recoParams)
 112 {
 113   /// designated ctor
 114
 115   TString cMode(calibMode);
 116   cMode.ToUpper();
 117
 118   if ( cMode == "NOGAIN" )
 119   {
 120     fApplyGains = fgkNoGain;
 121     AliInfo("Will NOT apply gain correction");
 122   }
 123   else if ( cMode == "GAINCONSTANTCAPA" )
 124   {
 125     fApplyGains = fgkGainConstantCapa;
 126     AliInfo("Will apply gain correction, but with constant capacitance");
 127   }
 128   else if ( cMode == "GAIN" )
 129   {
 130     fApplyGains = fgkGain;
 131     AliInfo("Will apply gain correction, with measured capacitances");
 132   }
 133   else
 134   {
 135     AliError(Form("Invalid calib mode = %s. Will use NOGAIN instead",calibMode));
 136     fApplyGains = fgkNoGain;
 137   }
 138
 139   // Load mapping manu store
 140   if ( ! AliMpCDB::LoadManuStore() ) {
 141     AliFatal("Could not access manu store from OCDB !");
 142   }
 143
 144   fStatusMaker = new AliMUONPadStatusMaker(calib);
 145
 146   // Set default values, as loose as reasonable
 147
 148   fChargeSigmaCut = 3.0;
 149
 150         Int_t mask(0x8080); // reject pads where ped *or* hv are missing
 151
 152         if ( recoParams )
 153         {
 154     // if we have reco params, we use limits and cuts from there :
 155
 156                 fStatusMaker->SetHVSt12Limits(recoParams->HVSt12LowLimit(),recoParams->HVSt12HighLimit());
 157                 fStatusMaker->SetHVSt345Limits(recoParams->HVSt345LowLimit(),recoParams->HVSt345HighLimit());
 158                 fStatusMaker->SetPedMeanLimits(recoParams->PedMeanLowLimit(),recoParams->PedMeanHighLimit());
 159                 fStatusMaker->SetPedSigmaLimits(recoParams->PedSigmaLowLimit(),recoParams->PedSigmaHighLimit());
 160                 fStatusMaker->SetGainA1Limits(recoParams->GainA1LowLimit(),recoParams->GainA1HighLimit());
 161                 fStatusMaker->SetGainA2Limits(recoParams->GainA2LowLimit(),recoParams->GainA2HighLimit());
 162                 fStatusMaker->SetGainThresLimits(recoParams->GainThresLowLimit(),recoParams->GainThresHighLimit());
 163
 164     mask = recoParams->PadGoodnessMask();
 165                 //WARNING : getting this mask wrong is a very effective way of getting
 166                 //no digits at all out of this class ;-)
 167
 168     fChargeSigmaCut = recoParams->ChargeSigmaCut();
 169         }
 170
 171   Bool_t deferredInitialization = kTRUE;
 172
 173   fStatusMapMaker = new AliMUONPadStatusMapMaker(*fStatusMaker,mask,deferredInitialization);
 174
 175   fPedestals = calib.Pedestals();
 176
 177   fGains = calib.Gains(); // we get gains whatever the calibMode is, in order
 178   // to get the saturation value...
 179
 180   if ( fApplyGains == fgkGain )
 181   {
 182     fCapacitances = calib.Capacitances();
 183   }
 184 }
 185
 186 //_____________________________________________________________________________
 187 AliMUONDigitCalibrator::~AliMUONDigitCalibrator()
 188 {
 189   /// dtor.
 190   delete fStatusMaker;
 191   delete fStatusMapMaker;
 192
 193   AliInfo("Summary of messages:");
 194   fLogger->Print();
 195
 196         AliInfo(Form("We have seen %g pads, and rejected %g (%7.2f %%)",
 197                                                          fNumberOfPads,fNumberOfBadPads,
 198                                                          ( fNumberOfPads > 0 ) ? fNumberOfBadPads*100.0/fNumberOfPads : 0 ));
 199
 200   delete fLogger;
 201 }
 202
 203 //_____________________________________________________________________________
 204 void
 205 AliMUONDigitCalibrator::Calibrate(AliMUONVDigitStore& digitStore)
 206 {
 207   /// Calibrate the digits contained in digitStore
 208   TIter next(digitStore.CreateTrackerIterator());
 209   AliMUONVDigit* digit;
 210   Int_t detElemId(-1);
 211   Double_t nsigmas = fChargeSigmaCut;
 212
 213   AliDebug(1,Form("# of digits = %d",digitStore.GetSize()));
 214
 215   while ( ( digit = static_cast<AliMUONVDigit*>(next() ) ) )
 216   {
 217     if ( digit->IsCalibrated() )
 218     {
 219       fLogger->Log("ERROR : trying to calibrate a digit twice");
 220       return;
 221     }
 222
 223     digit->Calibrated(kTRUE);
 224
 225     if ( digit->DetElemId() != detElemId )
 226     {
 227       // Find out occupancy of that DE
 228       detElemId = digit->DetElemId();
 229       AliMpDetElement* de = AliMpDDLStore::Instance()->GetDetElement(detElemId);
 230       Double_t nchannels = de->NofChannels();
 231       Double_t occ = digitStore.GetSize(detElemId)/nchannels;
 232       if ( occ > 0.05 )
 233       {
 234         nsigmas = 10.0; // enlarge (a lot) sigma cut if occupancy is high
 235         // (which probably means zero suppression was not exactly OK).
 236         fLogger->Log(Form("Will use %5.0f*sigma cut for DE %04d "
 237                           "due to high occupancy",nsigmas,detElemId));
 238       }
 239       else
 240       {
 241         nsigmas = fChargeSigmaCut;
 242       }
 243     }
 244
 245     Float_t charge(0.0);
 246     Int_t statusMap;
 247     Bool_t isSaturated(kFALSE);
 248
 249     ++fNumberOfPads;
 250
 251     Bool_t ok = IsValidDigit(digit->DetElemId(),digit->ManuId(),digit->ManuChannel(),&statusMap);
 252
 253     digit->SetStatusMap(statusMap);
 254
 255     if (ok)
 256     {
 257       charge = CalibrateDigit(digit->DetElemId(),digit->ManuId(),digit->ManuChannel(),
 258                               digit->ADC(),nsigmas,&isSaturated);
 259     }
 260     else
 261     {
 262       ++fNumberOfBadPads;
 263     }
 264
 265     digit->SetCharge(charge);
 266     digit->Saturated(isSaturated);
 267   }
 268 }
 269
 270 //_____________________________________________________________________________
 271 Float_t
 272 AliMUONDigitCalibrator::CalibrateDigit(Int_t detElemId, Int_t manuId, Int_t manuChannel,
 273                                        Float_t adc, Float_t nsigmas,
 274                                        Bool_t* isSaturated) const
 275
 276 {
 277   /// Calibrate one digit
 278
 279
 280   AliMUONVCalibParam* pedestal = static_cast<AliMUONVCalibParam*>
 281   (fPedestals->FindObject(detElemId,manuId));
 282
 283   if (!pedestal)
 284   {
 285     // no pedestal -> no charge
 286     fLogger->Log(Form("Got a null pedestal object for DE,manu=%d,%d",detElemId,manuId));
 287     return 0.0;
 288   }
 289
 290
 291   AliMUONVCalibParam* gain = static_cast<AliMUONVCalibParam*>
 292   (fGains->FindObject(detElemId,manuId));
 293
 294   if (!gain)
 295   {
 296     if ( fApplyGains != fgkNoGain )
 297     {
 298       // no gain -> no charge
 299       fLogger->Log(Form("Got a null gain object for DE,manu=%d,%d",
 300                         detElemId,manuId));
 301       return 0.0;
 302     }
 303   }
 304
 305   Float_t padc = adc-pedestal->ValueAsFloat(manuChannel,0);
 306   Float_t charge(0);
 307   Float_t capa(1.0);
 308
 309   if ( fApplyGains == fgkGainConstantCapa )
 310   {
 311     capa = 0.2; // pF
 312   }
 313   else if ( fApplyGains == fgkGain )
 314   {
 315
 316
 317     Int_t serialNumber
 318       = AliMpManuStore::Instance()->GetManuSerial(detElemId, manuId);
 319
 320     AliMUONVCalibParam* param = static_cast<AliMUONVCalibParam*>(fCapacitances->FindObject(serialNumber));
 321
 322     if ( param )
 323     {
 324       capa = param->ValueAsFloat(manuChannel);
 325     }
 326     else
 327     {
 328       fLogger->Log(Form("No capa found for serialNumber=%d",serialNumber));
 329       capa = 0.0;
 330     }
 331   }
 332
 333   if ( padc > nsigmas*pedestal->ValueAsFloat(manuChannel,1) )
 334   {
 335     if ( fApplyGains != fgkNoGain )
 336     {
 337       Float_t a0 = gain->ValueAsFloat(manuChannel,0);
 338       Float_t a1 = gain->ValueAsFloat(manuChannel,1);
 339       Int_t thres = gain->ValueAsInt(manuChannel,2);
 340       if ( padc < thres )
 341       {
 342         charge = a0*padc;
 343       }
 344       else
 345       {
 346         charge = a0*thres + a0*(padc-thres) + a1*(padc-thres)*(padc-thres);
 347       }
 348     }
 349     else
 350     {
 351       charge = padc;
 352     }
 353   }
 354
 355   charge *= capa;
 356
 357   if ( isSaturated )
 358   {
 359     Int_t saturation(3000);
 360
 361     if ( gain && ( fApplyGains != fgkNoGain ) )
 362     {
 363       saturation = gain->ValueAsInt(manuChannel,4);
 364     }
 365
 366     if ( padc >= saturation )
 367     {
 368       *isSaturated = kTRUE;
 369     }
 370     else
 371     {
 372       *isSaturated = kFALSE;
 373     }
 374   }
 375
 376   return charge;
 377 }
 378
 379 //_____________________________________________________________________________
 380 Bool_t
 381 AliMUONDigitCalibrator::IsValidDigit(Int_t detElemId, Int_t manuId, Int_t manuChannel,
 382                                      Int_t* statusMap) const
 383
 384 {
 385   /// Check if a given pad is ok or not.
 386
 387   // First a protection against bad input parameters
 388   AliMpDetElement* de = AliMpDDLStore::Instance()->GetDetElement(detElemId);
 389   if (!de) return kFALSE; // not existing DE
 390   if (!de->IsExistingChannel(manuId,manuChannel))
 391   {
 392     // non-existing (might happen when we get parity errors in read-out
 393     // that spoils the manuId
 394     return kFALSE;
 395   }
 396   if (!de->IsConnectedChannel(manuId,manuChannel))
 397   {
 398     // existing (in read-out), but not connected channel
 399     return kFALSE;
 400   }
 401
 402   // ok, now we have a valid channel number, so let's see if that pad
 403   // behaves or not ;-)
 404
 405   Int_t sm = fStatusMapMaker->StatusMap(detElemId,manuId,manuChannel);
 406
 407   if (statusMap) *statusMap = sm;
 408
 409   if ( ( sm & AliMUONPadStatusMapMaker::SelfDeadMask() ) != 0 )
 410   {
 411     // pad itself is bad (not testing its neighbours at this stage)
 412     return kFALSE;
 413   }
 414
 415   return kTRUE;
 416 }
 417
 418 //_____________________________________________________________________________
 419 Int_t
 420 AliMUONDigitCalibrator::PadStatus(Int_t detElemId, Int_t manuId, Int_t manuChannel) const
 421 {
 422   /// Return the status of the given pad
 423   return fStatusMaker->PadStatus(detElemId,manuId,manuChannel);
 424 }
 425
 426 //_____________________________________________________________________________
 427 Int_t
 428 AliMUONDigitCalibrator::StatusMap(Int_t detElemId, Int_t manuId, Int_t manuChannel) const
 429 {
 430   /// Return the status map of the given pad
 431   return fStatusMapMaker->StatusMap(detElemId,manuId,manuChannel);
 432
 433 }
 434