TPC/AliTPCclustererMI.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 //-------------------------------------------------------
  19 //          Implementation of the TPC clusterer
  20 //
  21 //   Origin: Marian Ivanov
  22 //-------------------------------------------------------
  23
  24 #include "Riostream.h"
  25 #include <TF1.h>
  26 #include <TFile.h>
  27 #include <TGraph.h>
  28 #include <TH1F.h>
  29 #include <TObjArray.h>
  30 #include <TRandom.h>
  31 #include <TTree.h>
  32 #include <TTreeStream.h>
  33 #include <TVirtualFFT.h>
  34
  35 #include "AliDigits.h"
  36 #include "AliLoader.h"
  37 #include "AliLog.h"
  38 #include "AliMathBase.h"
  39 #include "AliRawEventHeaderBase.h"
  40 #include "AliRawReader.h"
  41 #include "AliRunLoader.h"
  42 #include "AliSimDigits.h"
  43 #include "AliTPCCalPad.h"
  44 #include "AliTPCCalROC.h"
  45 #include "AliTPCClustersArray.h"
  46 #include "AliTPCClustersRow.h"
  47 #include "AliTPCParam.h"
  48 #include "AliTPCRawStream.h"
  49 #include "AliTPCRecoParam.h"
  50 #include "AliTPCReconstructor.h"
  51 #include "AliTPCcalibDB.h"
  52 #include "AliTPCclusterInfo.h"
  53 #include "AliTPCclusterMI.h"
  54 #include "AliTPCTransform.h"
  55 #include "AliTPCclustererMI.h"
  56
  57 ClassImp(AliTPCclustererMI)
  58
  59
  60
  61 AliTPCclustererMI::AliTPCclustererMI(const AliTPCParam* par, const AliTPCRecoParam * recoParam):
  62   fBins(0),
  63   fSigBins(0),
  64   fNSigBins(0),
  65   fLoop(0),
  66   fMaxBin(0),
  67   fMaxTime(0),
  68   fMaxPad(0),
  69   fSector(-1),
  70   fRow(-1),
  71   fSign(0),
  72   fRx(0),
  73   fPadWidth(0),
  74   fPadLength(0),
  75   fZWidth(0),
  76   fPedSubtraction(kFALSE),
  77   fIsOldRCUFormat(kFALSE),
  78   fEventHeader(0),
  79   fTimeStamp(0),
  80   fEventType(0),
  81   fInput(0),
  82   fOutput(0),
  83   fRowCl(0),
  84   fRowDig(0),
  85   fParam(0),
  86   fNcluster(0),
  87   fAmplitudeHisto(0),
  88   fDebugStreamer(0),
  89   fRecoParam(0),
  90   fBDumpSignal(kFALSE),
  91   fFFTr2c(0)
  92 {
  93   //
  94   // COSNTRUCTOR
  95   // param     - tpc parameters for given file
  96   // recoparam - reconstruction parameters
  97   //
  98   fIsOldRCUFormat = kFALSE;
  99   fInput =0;
 100   fOutput=0;
 101   fParam = par;
 102   if (recoParam) {
 103     fRecoParam = recoParam;
 104   }else{
 105     //set default parameters if not specified
 106     fRecoParam = AliTPCReconstructor::GetRecoParam();
 107     if (!fRecoParam)  fRecoParam = AliTPCRecoParam::GetLowFluxParam();
 108   }
 109   fDebugStreamer = new TTreeSRedirector("TPCsignal.root");
 110   fAmplitudeHisto = 0;
 111   Int_t nPoints = fRecoParam->GetLastBin()-fRecoParam->GetFirstBin();
 112   fFFTr2c = TVirtualFFT::FFT(1, &nPoints, "R2C  K");
 113 }
 114 //______________________________________________________________
 115 AliTPCclustererMI::AliTPCclustererMI(const AliTPCclustererMI &param)
 116               :TObject(param),
 117   fBins(0),
 118   fSigBins(0),
 119   fNSigBins(0),
 120   fLoop(0),
 121   fMaxBin(0),
 122   fMaxTime(0),
 123   fMaxPad(0),
 124   fSector(-1),
 125   fRow(-1),
 126   fSign(0),
 127   fRx(0),
 128   fPadWidth(0),
 129   fPadLength(0),
 130   fZWidth(0),
 131   fPedSubtraction(kFALSE),
 132   fIsOldRCUFormat(kFALSE),
 133   fEventHeader(0),
 134   fTimeStamp(0),
 135   fEventType(0),
 136   fInput(0),
 137   fOutput(0),
 138   fRowCl(0),
 139   fRowDig(0),
 140   fParam(0),
 141   fNcluster(0),
 142   fAmplitudeHisto(0),
 143   fDebugStreamer(0),
 144   fRecoParam(0),
 145   fBDumpSignal(kFALSE),
 146   fFFTr2c(0)
 147 {
 148   //
 149   // dummy
 150   //
 151   fMaxBin = param.fMaxBin;
 152 }
 153 //______________________________________________________________
 154 AliTPCclustererMI & AliTPCclustererMI::operator =(const AliTPCclustererMI & param)
 155 {
 156   //
 157   // assignment operator - dummy
 158   //
 159   fMaxBin=param.fMaxBin;
 160   return (*this);
 161 }
 162 //______________________________________________________________
 163 AliTPCclustererMI::~AliTPCclustererMI(){
 164   DumpHistos();
 165   if (fAmplitudeHisto) delete fAmplitudeHisto;
 166   if (fDebugStreamer) delete fDebugStreamer;
 167 }
 168
 169 void AliTPCclustererMI::SetInput(TTree * tree)
 170 {
 171   //
 172   // set input tree with digits
 173   //
 174   fInput = tree;
 175   if  (!fInput->GetBranch("Segment")){
 176     cerr<<"AliTPC::Digits2Clusters(): no porper input tree !\n";
 177     fInput=0;
 178     return;
 179   }
 180 }
 181
 182 void AliTPCclustererMI::SetOutput(TTree * tree)
 183 {
 184   //
 185   //
 186   fOutput= tree;
 187   AliTPCClustersRow clrow;
 188   AliTPCClustersRow *pclrow=&clrow;
 189   clrow.SetClass("AliTPCclusterMI");
 190   clrow.SetArray(1); // to make Clones array
 191   fOutput->Branch("Segment","AliTPCClustersRow",&pclrow,32000,200);
 192 }
 193
 194
 195 Float_t  AliTPCclustererMI::GetSigmaY2(Int_t iz){
 196   // sigma y2 = in digits  - we don't know the angle
 197   Float_t z = iz*fParam->GetZWidth()+fParam->GetNTBinsL1()*fParam->GetZWidth();
 198   Float_t sd2 = (z*fParam->GetDiffL()*fParam->GetDiffL())/
 199     (fPadWidth*fPadWidth);
 200   Float_t sres = 0.25;
 201   Float_t res = sd2+sres;
 202   return res;
 203 }
 204
 205
 206 Float_t  AliTPCclustererMI::GetSigmaZ2(Int_t iz){
 207   //sigma z2 = in digits - angle estimated supposing vertex constraint
 208   Float_t z = iz*fZWidth+fParam->GetNTBinsL1()*fParam->GetZWidth();
 209   Float_t sd2 = (z*fParam->GetDiffL()*fParam->GetDiffL())/(fZWidth*fZWidth);
 210   Float_t angular = fPadLength*(fParam->GetZLength(fSector)-z)/(fRx*fZWidth);
 211   angular*=angular;
 212   angular/=12.;
 213   Float_t sres = fParam->GetZSigma()/fZWidth;
 214   sres *=sres;
 215   Float_t res = angular +sd2+sres;
 216   return res;
 217 }
 218
 219 void AliTPCclustererMI::MakeCluster(Int_t k,Int_t max,Float_t *bins, UInt_t /*m*/,
 220 AliTPCclusterMI &c)
 221 {
 222   //
 223   //  k    - Make cluster at position k
 224   //  bins - 2 D array of signals mapped to 1 dimensional array -
 225   //  max  - the number of time bins er one dimension
 226   //  c    - refernce to cluster to be filled
 227   //
 228   Int_t i0=k/max;  //central pad
 229   Int_t j0=k%max;  //central time bin
 230
 231   // set pointers to data
 232   //Int_t dummy[5] ={0,0,0,0,0};
 233   Float_t * matrix[5]; //5x5 matrix with digits  - indexing i = 0 ..4  j = -2..2
 234   for (Int_t di=-2;di<=2;di++){
 235     matrix[di+2]  =  &bins[k+di*max];
 236   }
 237   //build matrix with virtual charge
 238   Float_t sigmay2= GetSigmaY2(j0);
 239   Float_t sigmaz2= GetSigmaZ2(j0);
 240
 241   Float_t vmatrix[5][5];
 242   vmatrix[2][2] = matrix[2][0];
 243   c.SetType(0);
 244   c.SetMax((UShort_t)(vmatrix[2][2])); // write maximal amplitude
 245   for (Int_t di =-1;di <=1;di++)
 246     for (Int_t dj =-1;dj <=1;dj++){
 247       Float_t amp = matrix[di+2][dj];
 248       if ( (amp<2) && (fLoop<2)){
 249         // if under threshold  - calculate virtual charge
 250         Float_t ratio = TMath::Exp(-1.2*TMath::Abs(di)/sigmay2)*TMath::Exp(-1.2*TMath::Abs(dj)/sigmaz2);
 251         amp = ((matrix[2][0]-2)*(matrix[2][0]-2)/(matrix[-di+2][-dj]+2))*ratio;
 252         if (amp>2) amp = 2;
 253         vmatrix[2+di][2+dj]=amp;
 254         vmatrix[2+2*di][2+2*dj]=0;
 255         if ( (di*dj)!=0){
 256           //DIAGONAL ELEMENTS
 257           vmatrix[2+2*di][2+dj] =0;
 258           vmatrix[2+di][2+2*dj] =0;
 259         }
 260         continue;
 261       }
 262       if (amp<4){
 263         //if small  amplitude - below  2 x threshold  - don't consider other one
 264         vmatrix[2+di][2+dj]=amp;
 265         vmatrix[2+2*di][2+2*dj]=0;  // don't take to the account next bin
 266         if ( (di*dj)!=0){
 267           //DIAGONAL ELEMENTS
 268           vmatrix[2+2*di][2+dj] =0;
 269           vmatrix[2+di][2+2*dj] =0;
 270         }
 271         continue;
 272       }
 273       //if bigger then take everything
 274       vmatrix[2+di][2+dj]=amp;
 275       vmatrix[2+2*di][2+2*dj]= matrix[2*di+2][2*dj] ;
 276       if ( (di*dj)!=0){
 277           //DIAGONAL ELEMENTS
 278           vmatrix[2+2*di][2+dj] = matrix[2*di+2][dj];
 279           vmatrix[2+di][2+2*dj] = matrix[2+di][dj*2];
 280         }
 281     }
 282
 283
 284
 285   Float_t sumw=0;
 286   Float_t sumiw=0;
 287   Float_t sumi2w=0;
 288   Float_t sumjw=0;
 289   Float_t sumj2w=0;
 290   //
 291   for (Int_t i=-2;i<=2;i++)
 292     for (Int_t j=-2;j<=2;j++){
 293       Float_t amp = vmatrix[i+2][j+2];
 294
 295       sumw    += amp;
 296       sumiw   += i*amp;
 297       sumi2w  += i*i*amp;
 298       sumjw   += j*amp;
 299       sumj2w  += j*j*amp;
 300     }
 301   //
 302   Float_t meani = sumiw/sumw;
 303   Float_t mi2   = sumi2w/sumw-meani*meani;
 304   Float_t meanj = sumjw/sumw;
 305   Float_t mj2   = sumj2w/sumw-meanj*meanj;
 306   //
 307   Float_t ry = mi2/sigmay2;
 308   Float_t rz = mj2/sigmaz2;
 309
 310   //
 311   if ( ( (ry<0.6) || (rz<0.6) ) && fLoop==2) return;
 312   if ( (ry <1.2) && (rz<1.2) || (!fRecoParam->GetDoUnfold())) {
 313     //
 314     //if cluster looks like expected or Unfolding not switched on
 315     //standard COG is used
 316     //+1.2 deviation from expected sigma accepted
 317     //    c.fMax = FitMax(vmatrix,meani,meanj,TMath::Sqrt(sigmay2),TMath::Sqrt(sigmaz2));
 318
 319     meani +=i0;
 320     meanj +=j0;
 321     //set cluster parameters
 322     c.SetQ(sumw);
 323     c.SetPad(meani-2.5);
 324     c.SetTimeBin(meanj-3);
 325     c.SetSigmaY2(mi2);
 326     c.SetSigmaZ2(mj2);
 327     c.SetType(0);
 328     AddCluster(c,(Float_t*)vmatrix,k);
 329     return;
 330   }
 331   //
 332   //unfolding when neccessary
 333   //
 334
 335   Float_t * matrix2[7]; //7x7 matrix with digits  - indexing i = 0 ..6  j = -3..3
 336   Float_t dummy[7]={0,0,0,0,0,0};
 337   for (Int_t di=-3;di<=3;di++){
 338     matrix2[di+3] =  &bins[k+di*max];
 339     if ((k+di*max)<3)  matrix2[di+3] = &dummy[3];
 340     if ((k+di*max)>fMaxBin-3)  matrix2[di+3] = &dummy[3];
 341   }
 342   Float_t vmatrix2[5][5];
 343   Float_t sumu;
 344   Float_t overlap;
 345   UnfoldCluster(matrix2,vmatrix2,meani,meanj,sumu,overlap);
 346   //
 347   //  c.fMax = FitMax(vmatrix2,meani,meanj,TMath::Sqrt(sigmay2),TMath::Sqrt(sigmaz2));
 348   meani +=i0;
 349   meanj +=j0;
 350   //set cluster parameters
 351   c.SetQ(sumu);
 352   c.SetPad(meani-2.5);
 353   c.SetTimeBin(meanj-3);
 354   c.SetSigmaY2(mi2);
 355   c.SetSigmaZ2(mj2);
 356   c.SetType(Char_t(overlap)+1);
 357   AddCluster(c,(Float_t*)vmatrix,k);
 358
 359   //unfolding 2
 360   meani-=i0;
 361   meanj-=j0;
 362   if (gDebug>4)
 363     printf("%f\t%f\n", vmatrix2[2][2], vmatrix[2][2]);
 364 }
 365
 366
 367
 368 void AliTPCclustererMI::UnfoldCluster(Float_t * matrix2[7], Float_t recmatrix[5][5], Float_t & meani, Float_t & meanj,
 369                                       Float_t & sumu, Float_t & overlap )
 370 {
 371   //
 372   //unfold cluster from input matrix
 373   //data corresponding to cluster writen in recmatrix
 374   //output meani and meanj
 375
 376   //take separatelly y and z
 377
 378   Float_t sum3i[7] = {0,0,0,0,0,0,0};
 379   Float_t sum3j[7] = {0,0,0,0,0,0,0};
 380
 381   for (Int_t k =0;k<7;k++)
 382     for (Int_t l = -1; l<=1;l++){
 383       sum3i[k]+=matrix2[k][l];
 384       sum3j[k]+=matrix2[l+3][k-3];
 385     }
 386   Float_t mratio[3][3]={{1,1,1},{1,1,1},{1,1,1}};
 387   //
 388   //unfold  y
 389   Float_t sum3wi    = 0;  //charge minus overlap
 390   Float_t sum3wio   = 0;  //full charge
 391   Float_t sum3iw    = 0;  //sum for mean value
 392   for (Int_t dk=-1;dk<=1;dk++){
 393     sum3wio+=sum3i[dk+3];
 394     if (dk==0){
 395       sum3wi+=sum3i[dk+3];
 396     }
 397     else{
 398       Float_t ratio =1;
 399       if (  ( ((sum3i[dk+3]+3)/(sum3i[3]-3))+1 < (sum3i[2*dk+3]-3)/(sum3i[dk+3]+3))||
 400            sum3i[dk+3]<=sum3i[2*dk+3] && sum3i[dk+3]>2 ){
 401         Float_t xm2 = sum3i[-dk+3];
 402         Float_t xm1 = sum3i[+3];
 403         Float_t x1  = sum3i[2*dk+3];
 404         Float_t x2  = sum3i[3*dk+3];
 405         Float_t w11   = TMath::Max((Float_t)(4.*xm1-xm2),(Float_t)0.000001);
 406         Float_t w12   = TMath::Max((Float_t)(4 *x1 -x2),(Float_t)0.);
 407         ratio = w11/(w11+w12);
 408         for (Int_t dl=-1;dl<=1;dl++)
 409           mratio[dk+1][dl+1] *= ratio;
 410       }
 411       Float_t amp = sum3i[dk+3]*ratio;
 412       sum3wi+=amp;
 413       sum3iw+= dk*amp;
 414     }
 415   }
 416   meani = sum3iw/sum3wi;
 417   Float_t overlapi = (sum3wio-sum3wi)/sum3wio;
 418
 419
 420
 421   //unfold  z
 422   Float_t sum3wj    = 0;  //charge minus overlap
 423   Float_t sum3wjo   = 0;  //full charge
 424   Float_t sum3jw    = 0;  //sum for mean value
 425   for (Int_t dk=-1;dk<=1;dk++){
 426     sum3wjo+=sum3j[dk+3];
 427     if (dk==0){
 428       sum3wj+=sum3j[dk+3];
 429     }
 430     else{
 431       Float_t ratio =1;
 432       if ( ( ((sum3j[dk+3]+3)/(sum3j[3]-3))+1 < (sum3j[2*dk+3]-3)/(sum3j[dk+3]+3)) ||
 433            (sum3j[dk+3]<=sum3j[2*dk+3] && sum3j[dk+3]>2)){
 434         Float_t xm2 = sum3j[-dk+3];
 435         Float_t xm1 = sum3j[+3];
 436         Float_t x1  = sum3j[2*dk+3];
 437         Float_t x2  = sum3j[3*dk+3];
 438         Float_t w11   = TMath::Max((Float_t)(4.*xm1-xm2),(Float_t)0.000001);
 439         Float_t w12   = TMath::Max((Float_t)(4 *x1 -x2),(Float_t)0.);
 440         ratio = w11/(w11+w12);
 441         for (Int_t dl=-1;dl<=1;dl++)
 442           mratio[dl+1][dk+1] *= ratio;
 443       }
 444       Float_t amp = sum3j[dk+3]*ratio;
 445       sum3wj+=amp;
 446       sum3jw+= dk*amp;
 447     }
 448   }
 449   meanj = sum3jw/sum3wj;
 450   Float_t overlapj = (sum3wjo-sum3wj)/sum3wjo;
 451   overlap = Int_t(100*TMath::Max(overlapi,overlapj)+3);
 452   sumu = (sum3wj+sum3wi)/2.;
 453
 454   if (overlap ==3) {
 455     //if not overlap detected remove everything
 456     for (Int_t di =-2; di<=2;di++)
 457       for (Int_t dj =-2; dj<=2;dj++){
 458         recmatrix[di+2][dj+2] = matrix2[3+di][dj];
 459       }
 460   }
 461   else{
 462     for (Int_t di =-1; di<=1;di++)
 463       for (Int_t dj =-1; dj<=1;dj++){
 464         Float_t ratio =1;
 465         if (mratio[di+1][dj+1]==1){
 466           recmatrix[di+2][dj+2]     = matrix2[3+di][dj];
 467           if (TMath::Abs(di)+TMath::Abs(dj)>1){
 468             recmatrix[2*di+2][dj+2] = matrix2[3+2*di][dj];
 469             recmatrix[di+2][2*dj+2] = matrix2[3+di][2*dj];
 470           }
 471           recmatrix[2*di+2][2*dj+2] = matrix2[3+2*di][2*dj];
 472         }
 473         else
 474           {
 475             //if we have overlap in direction
 476             recmatrix[di+2][dj+2] = mratio[di+1][dj+1]* matrix2[3+di][dj];
 477             if (TMath::Abs(di)+TMath::Abs(dj)>1){
 478               ratio =  TMath::Min((Float_t)(recmatrix[di+2][dj+2]/(matrix2[3+0*di][1*dj]+1)),(Float_t)1.);
 479               recmatrix[2*di+2][dj+2] = ratio*recmatrix[di+2][dj+2];
 480               //
 481               ratio =  TMath::Min((Float_t)(recmatrix[di+2][dj+2]/(matrix2[3+1*di][0*dj]+1)),(Float_t)1.);
 482               recmatrix[di+2][2*dj+2] = ratio*recmatrix[di+2][dj+2];
 483             }
 484             else{
 485               ratio =  recmatrix[di+2][dj+2]/matrix2[3][0];
 486               recmatrix[2*di+2][2*dj+2] = ratio*recmatrix[di+2][dj+2];
 487             }
 488           }
 489       }
 490   }
 491   if (gDebug>4)
 492     printf("%f\n", recmatrix[2][2]);
 493
 494 }
 495
 496 Float_t AliTPCclustererMI::FitMax(Float_t vmatrix[5][5], Float_t y, Float_t z, Float_t sigmay, Float_t sigmaz)
 497 {
 498   //
 499   // estimate max
 500   Float_t sumteor= 0;
 501   Float_t sumamp = 0;
 502
 503   for (Int_t di = -1;di<=1;di++)
 504     for (Int_t dj = -1;dj<=1;dj++){
 505       if (vmatrix[2+di][2+dj]>2){
 506         Float_t teor = TMath::Gaus(di,y,sigmay*1.2)*TMath::Gaus(dj,z,sigmaz*1.2);
 507         sumteor += teor*vmatrix[2+di][2+dj];
 508         sumamp  += vmatrix[2+di][2+dj]*vmatrix[2+di][2+dj];
 509       }
 510     }
 511   Float_t max = sumamp/sumteor;
 512   return max;
 513 }
 514
 515 void AliTPCclustererMI::AddCluster(AliTPCclusterMI &c, Float_t * matrix, Int_t pos){
 516   //
 517   //
 518   // Transform cluster to the rotated global coordinata
 519   // Assign labels to the cluster
 520   // add the cluster to the array
 521   // for more details - See  AliTPCTranform::Transform(x,i,0,1)
 522   Float_t meani = c.GetPad();
 523   Float_t meanj = c.GetTimeBin();
 524
 525   Int_t ki = TMath::Nint(meani);
 526   if (ki<0) ki=0;
 527   if (ki>=fMaxPad) ki = fMaxPad-1;
 528   Int_t kj = TMath::Nint(meanj);
 529   if (kj<0) kj=0;
 530   if (kj>=fMaxTime-3) kj=fMaxTime-4;
 531   // ki and kj shifted as integers coordinata
 532   if (fRowDig) {
 533     c.SetLabel(fRowDig->GetTrackIDFast(kj,ki,0)-2,0);
 534     c.SetLabel(fRowDig->GetTrackIDFast(kj,ki,1)-2,1);
 535     c.SetLabel(fRowDig->GetTrackIDFast(kj,ki,2)-2,2);
 536   }
 537
 538   c.SetRow(fRow);
 539   c.SetDetector(fSector);
 540   Float_t s2 = c.GetSigmaY2();
 541   Float_t w=fParam->GetPadPitchWidth(fSector);
 542   c.SetSigmaY2(s2*w*w);
 543   s2 = c.GetSigmaZ2();
 544   c.SetSigmaZ2(s2*fZWidth*fZWidth);
 545   //
 546   //
 547   //
 548   AliTPCTransform *transform = AliTPCcalibDB::Instance()->GetTransform() ;
 549   if (!transform) {
 550     AliFatal("Tranformations not in calibDB");
 551   }
 552   Double_t x[3]={c.GetRow(),c.GetPad(),c.GetTimeBin()};
 553   Int_t i[1]={fSector};
 554   transform->Transform(x,i,0,1);
 555   c.SetX(x[0]);
 556   c.SetY(x[1]);
 557   c.SetZ(x[2]);
 558   //
 559   //
 560   if (!fRecoParam->GetBYMirror()){
 561     if (fSector%36>17){
 562       c.SetY(-c.GetY());
 563     }
 564   }
 565
 566   if (ki<=1 || ki>=fMaxPad-1 || kj==1 || kj==fMaxTime-2) {
 567     c.SetType(-(c.GetType()+3));  //edge clusters
 568   }
 569   if (fLoop==2) c.SetType(100);
 570
 571   TClonesArray * arr = fRowCl->GetArray();
 572   AliTPCclusterMI * cl = new ((*arr)[fNcluster]) AliTPCclusterMI(c);
 573   if (fRecoParam->DumpSignal() &&matrix ) {
 574     Int_t nbins=0;
 575     Float_t *graph =0;
 576     if (fRecoParam->GetCalcPedestal() && cl->GetMax()>fRecoParam->GetDumpAmplitudeMin() &&fBDumpSignal){
 577       nbins = fMaxTime;
 578       graph = &(fBins[fMaxTime*(pos/fMaxTime)]);
 579     }
 580     AliTPCclusterInfo * info = new AliTPCclusterInfo(matrix,nbins,graph);
 581     cl->SetInfo(info);
 582   }
 583   if (!fRecoParam->DumpSignal()) {
 584     cl->SetInfo(0);
 585   }
 586
 587   fNcluster++;
 588 }
 589
 590
 591 //_____________________________________________________________________________
 592 void AliTPCclustererMI::Digits2Clusters()
 593 {
 594   //-----------------------------------------------------------------
 595   // This is a simple cluster finder.
 596   //-----------------------------------------------------------------
 597
 598   if (!fInput) {
 599     Error("Digits2Clusters", "input tree not initialised");
 600     return;
 601   }
 602
 603   if (!fOutput) {
 604     Error("Digits2Clusters", "output tree not initialised");
 605     return;
 606   }
 607
 608   AliTPCCalPad * gainTPC = AliTPCcalibDB::Instance()->GetPadGainFactor();
 609   AliTPCCalPad * noiseTPC = AliTPCcalibDB::Instance()->GetPadNoise();
 610   AliSimDigits digarr, *dummy=&digarr;
 611   fRowDig = dummy;
 612   fInput->GetBranch("Segment")->SetAddress(&dummy);
 613   Stat_t nentries = fInput->GetEntries();
 614
 615   fMaxTime=fRecoParam->GetLastBin()+6; // add 3 virtual time bins before and 3   after
 616
 617   Int_t nclusters  = 0;
 618
 619   for (Int_t n=0; n<nentries; n++) {
 620     fInput->GetEvent(n);
 621     if (!fParam->AdjustSectorRow(digarr.GetID(),fSector,fRow)) {
 622       cerr<<"AliTPC warning: invalid segment ID ! "<<digarr.GetID()<<endl;
 623       continue;
 624     }
 625     Int_t row = fRow;
 626     AliTPCCalROC * gainROC = gainTPC->GetCalROC(fSector);  // pad gains per given sector
 627     AliTPCCalROC * noiseROC   = noiseTPC->GetCalROC(fSector); // noise per given sector
 628     //
 629     AliTPCClustersRow *clrow= new AliTPCClustersRow();
 630     fRowCl = clrow;
 631     clrow->SetClass("AliTPCclusterMI");
 632     clrow->SetArray(1);
 633
 634     clrow->SetID(digarr.GetID());
 635     fOutput->GetBranch("Segment")->SetAddress(&clrow);
 636     fRx=fParam->GetPadRowRadii(fSector,row);
 637
 638
 639     const Int_t kNIS=fParam->GetNInnerSector(), kNOS=fParam->GetNOuterSector();
 640     fZWidth = fParam->GetZWidth();
 641     if (fSector < kNIS) {
 642       fMaxPad = fParam->GetNPadsLow(row);
 643       fSign = (fSector < kNIS/2) ? 1 : -1;
 644       fPadLength = fParam->GetPadPitchLength(fSector,row);
 645       fPadWidth = fParam->GetPadPitchWidth();
 646     } else {
 647       fMaxPad = fParam->GetNPadsUp(row);
 648       fSign = ((fSector-kNIS) < kNOS/2) ? 1 : -1;
 649       fPadLength = fParam->GetPadPitchLength(fSector,row);
 650       fPadWidth  = fParam->GetPadPitchWidth();
 651     }
 652
 653
 654     fMaxBin=fMaxTime*(fMaxPad+6);  // add 3 virtual pads  before and 3 after
 655     fBins    =new Float_t[fMaxBin];
 656     fSigBins =new Int_t[fMaxBin];
 657     fNSigBins = 0;
 658     memset(fBins,0,sizeof(Float_t)*fMaxBin);
 659
 660     if (digarr.First()) //MI change
 661       do {
 662         Float_t dig=digarr.CurrentDigit();
 663         if (dig<=fParam->GetZeroSup()) continue;
 664         Int_t j=digarr.CurrentRow()+3, i=digarr.CurrentColumn()+3;
 665         Float_t gain = gainROC->GetValue(row,digarr.CurrentColumn());
 666         Int_t bin = i*fMaxTime+j;
 667         fBins[bin]=dig/gain;
 668         fSigBins[fNSigBins++]=bin;
 669       } while (digarr.Next());
 670     digarr.ExpandTrackBuffer();
 671
 672     FindClusters(noiseROC);
 673
 674     fOutput->Fill();
 675     delete clrow;
 676     nclusters+=fNcluster;
 677     delete[] fBins;
 678     delete[] fSigBins;
 679   }
 680
 681   Info("Digits2Clusters", "Number of found clusters : %d", nclusters);
 682 }
 683
 684 void AliTPCclustererMI::Digits2Clusters(AliRawReader* rawReader)
 685 {
 686 //-----------------------------------------------------------------
 687 // This is a cluster finder for the TPC raw data.
 688 // The method assumes NO ordering of the altro channels.
 689 // The pedestal subtraction can be switched on and off
 690 // using an option of the TPC reconstructor
 691 //-----------------------------------------------------------------
 692
 693   if (!fOutput) {
 694     Error("Digits2Clusters", "output tree not initialised");
 695     return;
 696   }
 697
 698   fRowDig = NULL;
 699   AliTPCROC * roc = AliTPCROC::Instance();
 700   AliTPCCalPad * gainTPC = AliTPCcalibDB::Instance()->GetPadGainFactor();
 701   AliTPCCalPad * pedestalTPC = AliTPCcalibDB::Instance()->GetPedestals();
 702   AliTPCCalPad * noiseTPC = AliTPCcalibDB::Instance()->GetPadNoise();
 703   AliTPCAltroMapping** mapping =AliTPCcalibDB::Instance()->GetMapping();
 704   //
 705   AliTPCRawStream input(rawReader,(AliAltroMapping**)mapping);
 706   fEventHeader = (AliRawEventHeaderBase*)rawReader->GetEventHeader();
 707   if (fEventHeader){
 708     fTimeStamp = fEventHeader->Get("Timestamp");
 709     fEventType = fEventHeader->Get("Type");
 710   }
 711
 712
 713   Int_t nclusters  = 0;
 714
 715   fMaxTime = fRecoParam->GetLastBin() + 6; // add 3 virtual time bins before and 3 after
 716   const Int_t kNIS = fParam->GetNInnerSector();
 717   const Int_t kNOS = fParam->GetNOuterSector();
 718   const Int_t kNS = kNIS + kNOS;
 719   fZWidth = fParam->GetZWidth();
 720   Int_t zeroSup = fParam->GetZeroSup();
 721   //
 722   //alocate memory for sector - maximal case
 723   //
 724   Float_t** allBins = NULL;
 725   Int_t** allSigBins = NULL;
 726   Int_t*  allNSigBins = NULL;
 727   Int_t nRowsMax = roc->GetNRows(roc->GetNSector()-1);
 728   Int_t nPadsMax = roc->GetNPads(roc->GetNSector()-1,nRowsMax-1);
 729   allBins = new Float_t*[nRowsMax];
 730   allSigBins = new Int_t*[nRowsMax];
 731   allNSigBins = new Int_t[nRowsMax];
 732   for (Int_t iRow = 0; iRow < nRowsMax; iRow++) {
 733     //
 734     Int_t maxBin = fMaxTime*(nPadsMax+6);  // add 3 virtual pads  before and 3 after
 735     allBins[iRow] = new Float_t[maxBin];
 736     memset(allBins[iRow],0,sizeof(Float_t)*maxBin);
 737     allSigBins[iRow] = new Int_t[maxBin];
 738     allNSigBins[iRow]=0;
 739   }
 740   //
 741   // Loop over sectors
 742   //
 743   for(fSector = 0; fSector < kNS; fSector++) {
 744
 745     AliTPCCalROC * gainROC    = gainTPC->GetCalROC(fSector);  // pad gains per given sector
 746     AliTPCCalROC * pedestalROC = pedestalTPC->GetCalROC(fSector);  // pedestal per given sector
 747     AliTPCCalROC * noiseROC   = noiseTPC->GetCalROC(fSector);  // noise per given sector
 748
 749     Int_t nRows = 0;
 750     Int_t nDDLs = 0, indexDDL = 0;
 751     if (fSector < kNIS) {
 752       nRows = fParam->GetNRowLow();
 753       fSign = (fSector < kNIS/2) ? 1 : -1;
 754       nDDLs = 2;
 755       indexDDL = fSector * 2;
 756     }
 757     else {
 758       nRows = fParam->GetNRowUp();
 759       fSign = ((fSector-kNIS) < kNOS/2) ? 1 : -1;
 760       nDDLs = 4;
 761       indexDDL = (fSector-kNIS) * 4 + kNIS * 2;
 762     }
 763
 764     for (Int_t iRow = 0; iRow < nRows; iRow++) {
 765       Int_t maxPad;
 766       if (fSector < kNIS)
 767         maxPad = fParam->GetNPadsLow(iRow);
 768       else
 769         maxPad = fParam->GetNPadsUp(iRow);
 770
 771       Int_t maxBin = fMaxTime*(maxPad+6);  // add 3 virtual pads  before and 3 after
 772       memset(allBins[iRow],0,sizeof(Float_t)*maxBin);
 773       allNSigBins[iRow] = 0;
 774     }
 775
 776     // Loas the raw data for corresponding DDLs
 777     rawReader->Reset();
 778     input.SetOldRCUFormat(fIsOldRCUFormat);
 779     rawReader->Select("TPC",indexDDL,indexDDL+nDDLs-1);
 780     Int_t digCounter=0;
 781     // Begin loop over altro data
 782     Bool_t calcPedestal = fRecoParam->GetCalcPedestal();
 783     Float_t gain =1;
 784     Int_t lastPad=-1;
 785     while (input.Next()) {
 786       if (input.GetSector() != fSector)
 787         AliFatal(Form("Sector index mismatch ! Expected (%d), but got (%d) !",fSector,input.GetSector()));
 788
 789
 790       Int_t iRow = input.GetRow();
 791       if (iRow < 0 || iRow >= nRows){
 792         AliError(Form("Pad-row index (%d) outside the range (%d -> %d) !",
 793                       iRow, 0, nRows -1));
 794         continue;
 795       }
 796       //pad
 797       Int_t iPad = input.GetPad();
 798       if (iPad < 0 || iPad >= nPadsMax) {
 799         AliError(Form("Pad index (%d) outside the range (%d -> %d) !",
 800                       iPad, 0, nPadsMax-1));
 801         continue;
 802       }
 803       if (iPad!=lastPad){
 804         gain    = gainROC->GetValue(iRow,iPad);
 805         lastPad = iPad;
 806       }
 807       iPad+=3;
 808       //time
 809       Int_t iTimeBin = input.GetTime();
 810       if ( iTimeBin < fRecoParam->GetFirstBin() || iTimeBin >= fRecoParam->GetLastBin()){
 811         continue;
 812         AliFatal(Form("Timebin index (%d) outside the range (%d -> %d) !",
 813                       iTimeBin, 0, iTimeBin -1));
 814       }
 815       iTimeBin+=3;
 816
 817       //signal
 818       Float_t signal = input.GetSignal();
 819       if (!calcPedestal && signal <= zeroSup) continue;
 820       if (!calcPedestal) {
 821         Int_t bin = iPad*fMaxTime+iTimeBin;
 822         allBins[iRow][bin] = signal/gain;
 823         allSigBins[iRow][allNSigBins[iRow]++] = bin;
 824       }else{
 825         allBins[iRow][iPad*fMaxTime+iTimeBin] = signal;
 826       }
 827       allBins[iRow][iPad*fMaxTime+0]=1.;  // pad with signal
 828
 829       // Temporary
 830       digCounter++;
 831     } // End of the loop over altro data
 832     //
 833     //
 834     // Now loop over rows and perform pedestal subtraction
 835     if (digCounter==0) continue;
 836     //    if (fPedSubtraction) {
 837     if (calcPedestal) {
 838       for (Int_t iRow = 0; iRow < nRows; iRow++) {
 839         Int_t maxPad;
 840         if (fSector < kNIS)
 841           maxPad = fParam->GetNPadsLow(iRow);
 842         else
 843           maxPad = fParam->GetNPadsUp(iRow);
 844
 845         for (Int_t iPad = 3; iPad < maxPad + 3; iPad++) {
 846           if (allBins[iRow][iPad*fMaxTime+0] <1 ) continue;  // no data
 847           Float_t *p = &allBins[iRow][iPad*fMaxTime+3];
 848           //Float_t pedestal = TMath::Median(fMaxTime, p);
 849           Int_t id[3] = {fSector, iRow, iPad-3};
 850           // calib values
 851           Double_t rmsCalib=  noiseROC->GetValue(iRow,iPad-3);
 852           Double_t pedestalCalib = pedestalROC->GetValue(iRow,iPad-3);
 853           Double_t rmsEvent       = rmsCalib;
 854           Double_t pedestalEvent  = pedestalCalib;
 855           ProcesSignal(p, fMaxTime, id, rmsEvent, pedestalEvent);
 856           if (rmsEvent<rmsCalib) rmsEvent = rmsCalib;   // take worst scenario
 857           if (TMath::Abs(pedestalEvent-pedestalCalib)<1.0) pedestalEvent = pedestalCalib;
 858
 859           //
 860           for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fMaxTime; iTimeBin++) {
 861             Int_t bin = iPad*fMaxTime+iTimeBin;
 862             allBins[iRow][bin] -= pedestalEvent;
 863             if (iTimeBin < AliTPCReconstructor::GetRecoParam()->GetFirstBin())
 864               allBins[iRow][bin] = 0;
 865             if (iTimeBin > AliTPCReconstructor::GetRecoParam()->GetLastBin())
 866               allBins[iRow][bin] = 0;
 867             if (allBins[iRow][iPad*fMaxTime+iTimeBin] < zeroSup)
 868               allBins[iRow][bin] = 0;
 869             if (allBins[iRow][bin] < 3.0*rmsEvent)   // 3 sigma cut on RMS
 870               allBins[iRow][bin] = 0;
 871             if (allBins[iRow][bin]) allSigBins[iRow][allNSigBins[iRow]++] = bin;
 872           }
 873         }
 874       }
 875     }
 876     // Now loop over rows and find clusters
 877     for (fRow = 0; fRow < nRows; fRow++) {
 878       fRowCl = new AliTPCClustersRow;
 879       fRowCl->SetClass("AliTPCclusterMI");
 880       fRowCl->SetArray(1);
 881       fRowCl->SetID(fParam->GetIndex(fSector, fRow));
 882       fOutput->GetBranch("Segment")->SetAddress(&fRowCl);
 883
 884       fRx = fParam->GetPadRowRadii(fSector, fRow);
 885       fPadLength = fParam->GetPadPitchLength(fSector, fRow);
 886       fPadWidth  = fParam->GetPadPitchWidth();
 887       if (fSector < kNIS)
 888         fMaxPad = fParam->GetNPadsLow(fRow);
 889       else
 890         fMaxPad = fParam->GetNPadsUp(fRow);
 891       fMaxBin = fMaxTime*(fMaxPad+6);  // add 3 virtual pads  before and 3 after
 892
 893       fBins = allBins[fRow];
 894       fSigBins = allSigBins[fRow];
 895       fNSigBins = allNSigBins[fRow];
 896
 897       FindClusters(noiseROC);
 898
 899       fOutput->Fill();
 900       delete fRowCl;
 901       nclusters += fNcluster;
 902     } // End of loop to find clusters
 903   } // End of loop over sectors
 904
 905   for (Int_t iRow = 0; iRow < nRowsMax; iRow++) {
 906     delete [] allBins[iRow];
 907     delete [] allSigBins[iRow];
 908   }
 909   delete [] allBins;
 910   delete [] allSigBins;
 911   delete [] allNSigBins;
 912
 913   if (rawReader->GetEventId() && fOutput ){
 914     Info("Digits2Clusters", "File  %s Event\t%d\tNumber of found clusters : %d\n", fOutput->GetName(),*(rawReader->GetEventId()), nclusters);
 915   }
 916
 917 }
 918
 919 void AliTPCclustererMI::FindClusters(AliTPCCalROC * noiseROC)
 920 {
 921
 922   //
 923   // add virtual charge at the edge
 924   //
 925   Double_t kMaxDumpSize = 500000;
 926   if (fRecoParam->GetCalcPedestal() && fOutput->GetZipBytes()< kMaxDumpSize) fBDumpSignal =kTRUE;   //dump signal flag
 927   //
 928   fNcluster=0;
 929   fLoop=1;
 930   Int_t crtime = Int_t((fParam->GetZLength(fSector)-fRecoParam->GetCtgRange()*fRx)/fZWidth-fParam->GetNTBinsL1()-5);
 931   Float_t minMaxCutAbs       = fRecoParam->GetMinMaxCutAbs();
 932   Float_t minLeftRightCutAbs = fRecoParam->GetMinLeftRightCutAbs();
 933   Float_t minUpDownCutAbs    = fRecoParam->GetMinUpDownCutAbs();
 934   Float_t minMaxCutSigma       = fRecoParam->GetMinMaxCutSigma();
 935   Float_t minLeftRightCutSigma = fRecoParam->GetMinLeftRightCutSigma();
 936   Float_t minUpDownCutSigma    = fRecoParam->GetMinUpDownCutSigma();
 937   for (Int_t iSig = 0; iSig < fNSigBins; iSig++) {
 938     Int_t i = fSigBins[iSig];
 939     if (i%fMaxTime<=crtime) continue;
 940     Float_t *b = &fBins[i];
 941     //absolute custs
 942     if (b[0]<minMaxCutAbs) continue;   //threshold for maxima
 943     //
 944     if (b[-1]+b[1]+b[-fMaxTime]+b[fMaxTime]<=0) continue;  // cut on isolated clusters
 945     //    if (b[-1]+b[1]<=0) continue;               // cut on isolated clusters
 946     //if (b[-fMaxTime]+b[fMaxTime]<=0) continue; // cut on isolated clusters
 947     //
 948     if ((b[0]+b[-1]+b[1])<minUpDownCutAbs) continue;   //threshold for up down  (TRF)
 949     if ((b[0]+b[-fMaxTime]+b[fMaxTime])<minLeftRightCutAbs) continue;   //threshold for left right (PRF)
 950     if (!IsMaximum(*b,fMaxTime,b)) continue;
 951     //
 952     Float_t noise = noiseROC->GetValue(fRow, i/fMaxTime);
 953     // sigma cuts
 954     if (b[0]<minMaxCutSigma*noise) continue;   //threshold form maxima
 955     if ((b[0]+b[-1]+b[1])<minUpDownCutSigma*noise) continue;   //threshold for up town TRF
 956     if ((b[0]+b[-fMaxTime]+b[fMaxTime])<minLeftRightCutSigma*noise) continue;   //threshold for left right (PRF)
 957
 958     AliTPCclusterMI c(kFALSE);   // default cosntruction  without info
 959     Int_t dummy=0;
 960     MakeCluster(i, fMaxTime, fBins, dummy,c);
 961
 962     //}
 963   }
 964 }
 965
 966
 967 Double_t AliTPCclustererMI::ProcesSignal(Float_t *signal, Int_t nchannels, Int_t id[3], Double_t &rmsEvent, Double_t &pedestalEvent){
 968   //
 969   // process signal on given pad - + streaming of additional information in special mode
 970   //
 971   // id[0] - sector
 972   // id[1] - row
 973   // id[2] - pad
 974
 975   //
 976   // ESTIMATE pedestal and the noise
 977   //
 978   const Int_t kPedMax = 100;
 979   Double_t kMaxDebugSize = 5000000.;
 980   Float_t  max    =  0;
 981   Float_t  maxPos =  0;
 982   Int_t    median =  -1;
 983   Int_t    count0 =  0;
 984   Int_t    count1 =  0;
 985   Float_t  rmsCalib   = rmsEvent;       // backup initial value ( from calib)
 986   Float_t  pedestalCalib = pedestalEvent;// backup initial value ( from calib)
 987   Int_t    firstBin = AliTPCReconstructor::GetRecoParam()->GetFirstBin();
 988   //
 989   UShort_t histo[kPedMax];
 990   memset(histo,0,kPedMax*sizeof(UShort_t));
 991   for (Int_t i=0; i<fMaxTime; i++){
 992     if (signal[i]<=0) continue;
 993     if (signal[i]>max && i>firstBin) {
 994       max = signal[i];
 995       maxPos = i;
 996     }
 997     if (signal[i]>kPedMax-1) continue;
 998     histo[int(signal[i]+0.5)]++;
 999     count0++;
1000   }
1001   //
1002   for (Int_t i=1; i<kPedMax; i++){
1003     if (count1<count0*0.5) median=i;
1004     count1+=histo[i];
1005   }
1006   // truncated mean
1007   //
1008   Float_t count10=histo[median] ,mean=histo[median]*median,  rms=histo[median]*median*median ;
1009   Float_t count06=histo[median] ,mean06=histo[median]*median,  rms06=histo[median]*median*median ;
1010   Float_t count09=histo[median] ,mean09=histo[median]*median,  rms09=histo[median]*median*median ;
1011   //
1012   for (Int_t idelta=1; idelta<10; idelta++){
1013     if (median-idelta<=0) continue;
1014     if (median+idelta>kPedMax) continue;
1015     if (count06<0.6*count1){
1016       count06+=histo[median-idelta];
1017       mean06 +=histo[median-idelta]*(median-idelta);
1018       rms06  +=histo[median-idelta]*(median-idelta)*(median-idelta);
1019       count06+=histo[median+idelta];
1020       mean06 +=histo[median+idelta]*(median+idelta);
1021       rms06  +=histo[median+idelta]*(median+idelta)*(median+idelta);
1022     }
1023     if (count09<0.9*count1){
1024       count09+=histo[median-idelta];
1025       mean09 +=histo[median-idelta]*(median-idelta);
1026       rms09  +=histo[median-idelta]*(median-idelta)*(median-idelta);
1027       count09+=histo[median+idelta];
1028       mean09 +=histo[median+idelta]*(median+idelta);
1029       rms09  +=histo[median+idelta]*(median+idelta)*(median+idelta);
1030     }
1031     if (count10<0.95*count1){
1032       count10+=histo[median-idelta];
1033       mean +=histo[median-idelta]*(median-idelta);
1034       rms  +=histo[median-idelta]*(median-idelta)*(median-idelta);
1035       count10+=histo[median+idelta];
1036       mean +=histo[median+idelta]*(median+idelta);
1037       rms  +=histo[median+idelta]*(median+idelta)*(median+idelta);
1038     }
1039   }
1040   if (count10) {
1041     mean  /=count10;
1042     rms    = TMath::Sqrt(TMath::Abs(rms/count10-mean*mean));
1043   }
1044   if (count06) {
1045     mean06/=count06;
1046     rms06    = TMath::Sqrt(TMath::Abs(rms06/count06-mean06*mean06));
1047   }
1048   if (count09) {
1049     mean09/=count09;
1050     rms09    = TMath::Sqrt(TMath::Abs(rms09/count09-mean09*mean09));
1051   }
1052   rmsEvent = rms09;
1053   //
1054   pedestalEvent = median;
1055   if (AliLog::GetDebugLevel("","AliTPCclustererMI")==0) return median;
1056   //
1057   UInt_t uid[3] = {UInt_t(id[0]),UInt_t(id[1]),UInt_t(id[2])};
1058   //
1059   // Dump mean signal info
1060   //
1061   (*fDebugStreamer)<<"Signal"<<
1062     "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1063     "EventType="<<fEventType<<
1064     "Sector="<<uid[0]<<
1065     "Row="<<uid[1]<<
1066     "Pad="<<uid[2]<<
1067     "Max="<<max<<
1068     "MaxPos="<<maxPos<<
1069     //
1070     "Median="<<median<<
1071     "Mean="<<mean<<
1072     "RMS="<<rms<<
1073     "Mean06="<<mean06<<
1074     "RMS06="<<rms06<<
1075     "Mean09="<<mean09<<
1076     "RMS09="<<rms09<<
1077     "RMSCalib="<<rmsCalib<<
1078     "PedCalib="<<pedestalCalib<<
1079     "\n";
1080   //
1081   // fill pedestal histogram
1082   //
1083   AliTPCROC * roc = AliTPCROC::Instance();
1084   if (!fAmplitudeHisto){
1085     fAmplitudeHisto = new TObjArray(72);
1086   }
1087   //
1088   if (uid[0]<roc->GetNSectors()
1089       && uid[1]< roc->GetNRows(uid[0])  &&
1090       uid[2] <roc->GetNPads(uid[0], uid[1])){
1091     TObjArray  * sectorArray = (TObjArray*)fAmplitudeHisto->UncheckedAt(uid[0]);
1092     if (!sectorArray){
1093       Int_t npads =roc->GetNChannels(uid[0]);
1094       sectorArray = new TObjArray(npads);
1095       fAmplitudeHisto->AddAt(sectorArray, uid[0]);
1096     }
1097     Int_t position =  uid[2]+roc->GetRowIndexes(uid[0])[uid[1]];
1098     // TH1F * histo = (TH1F*)sectorArray->UncheckedAt(position);
1099 //     if (!histo){
1100 //       char hname[100];
1101 //       sprintf(hname,"Amp_%d_%d_%d",uid[0],uid[1],uid[2]);
1102 //       TFile * backup = gFile;
1103 //       fDebugStreamer->GetFile()->cd();
1104 //       histo = new TH1F(hname, hname, 100, 5,100);
1105 //       //histo->SetDirectory(0);     // histogram not connected to directory -(File)
1106 //       sectorArray->AddAt(histo, position);
1107 //       if (backup) backup->cd();
1108 //     }
1109 //     for (Int_t i=0; i<nchannels; i++){
1110 //       histo->Fill(signal[i]);
1111 //     }
1112   }
1113   //
1114   //
1115   //
1116   Float_t kMin =fRecoParam->GetDumpAmplitudeMin();   // minimal signal to be dumped
1117   Float_t *dsignal = new Float_t[nchannels];
1118   Float_t *dtime   = new Float_t[nchannels];
1119   for (Int_t i=0; i<nchannels; i++){
1120     dtime[i] = i;
1121     dsignal[i] = signal[i];
1122   }
1123   //
1124   // Digital noise
1125   //
1126  //  if (max-median>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06)) &&  (((*fDebugStreamer)<<"SignalDN").GetSize()<kMaxDebugSize)){
1127 //     //
1128 //     //
1129 //     TGraph * graph =new TGraph(nchannels, dtime, dsignal);
1130 //     //
1131 //     //
1132 //     // jumps left - right
1133 //     Int_t    njumps0=0;
1134 //     Double_t deltaT0[2000];
1135 //     Double_t deltaA0[2000];
1136 //     Int_t    lastJump0 = fRecoParam->GetFirstBin();
1137 //     Int_t    njumps1=0;
1138 //     Double_t deltaT1[2000];
1139 //     Double_t deltaA1[2000];
1140 //     Int_t    lastJump1 = fRecoParam->GetFirstBin();
1141 //     Int_t    njumps2=0;
1142 //     Double_t deltaT2[2000];
1143 //     Double_t deltaA2[2000];
1144 //     Int_t    lastJump2 = fRecoParam->GetFirstBin();
1145
1146 //     for (Int_t itime=fRecoParam->GetFirstBin()+1; itime<fRecoParam->GetLastBin()-1; itime++){
1147 //       if (TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime-1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06))  &&
1148 //        TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime+1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06))  &&
1149 //        (dsignal[itime-1]-median<5.*rms06) &&
1150 //        (dsignal[itime+1]-median<5.*rms06)
1151 //        ){
1152 //      deltaA0[njumps0] = dsignal[itime]-dsignal[itime-1];
1153 //      deltaT0[njumps0] = itime-lastJump0;
1154 //      lastJump0 = itime;
1155 //      njumps0++;
1156 //       }
1157 //       if (TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime-1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06)) &&
1158 //        (dsignal[itime-1]-median<5.*rms06)
1159 //        ) {
1160 //      deltaA1[njumps1] = dsignal[itime]-dsignal[itime-1];
1161 //      deltaT1[njumps1] = itime-lastJump1;
1162 //      lastJump1 = itime;
1163 //      njumps1++;
1164 //       }
1165 //       if (TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime+1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06)) &&
1166 //        (dsignal[itime+1]-median<5.*rms06)
1167 //        ) {
1168 //      deltaA2[njumps2] = dsignal[itime]-dsignal[itime+1];
1169 //      deltaT2[njumps2] = itime-lastJump2;
1170 //      lastJump2 = itime;
1171 //      njumps2++;
1172 //       }
1173 //     }
1174 //     //
1175 //     if (njumps0>0 || njumps1>0 || njumps2>0){
1176 //       TGraph *graphDN0 = new TGraph(njumps0, deltaT0, deltaA0);
1177 //       TGraph *graphDN1 = new TGraph(njumps1, deltaT1, deltaA1);
1178 //       TGraph *graphDN2 = new TGraph(njumps2, deltaT2, deltaA2);
1179 //       (*fDebugStreamer)<<"SignalDN"<<    //digital - noise pads - or random sample of pads
1180 //      "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1181 //      "EventType="<<fEventType<<
1182 //      "Sector="<<uid[0]<<
1183 //      "Row="<<uid[1]<<
1184 //      "Pad="<<uid[2]<<
1185 //      "Graph="<<graph<<
1186 //      "Max="<<max<<
1187 //      "MaxPos="<<maxPos<<
1188 //      "Graph.="<<graph<<
1189 //      "P0GraphDN0.="<<graphDN0<<
1190 //      "P1GraphDN1.="<<graphDN1<<
1191 //      "P2GraphDN2.="<<graphDN2<<
1192 //      //
1193 //      "Median="<<median<<
1194 //      "Mean="<<mean<<
1195 //      "RMS="<<rms<<
1196 //      "Mean06="<<mean06<<
1197 //      "RMS06="<<rms06<<
1198 //      "Mean09="<<mean09<<
1199 //      "RMS09="<<rms09<<
1200 //      "\n";
1201 //       delete graphDN0;
1202 //       delete graphDN1;
1203 //       delete graphDN2;
1204 //     }
1205 //     delete graph;
1206 //   }
1207
1208   //
1209   // NOISE STUDY  Fourier transform
1210   //
1211   TGraph * graph;
1212   Bool_t random = (gRandom->Rndm()<0.0003);
1213   if (((*fDebugStreamer)<<"SignalN").GetSize()<kMaxDebugSize)
1214     if (max-median>kMin || rms06>1.*fParam->GetZeroSup() || random){
1215     graph =new TGraph(nchannels, dtime, dsignal);
1216     if (rms06>1.*fParam->GetZeroSup() || random){
1217       //Double_t *input, Double_t threshold, Bool_t locMax, Double_t *freq, Double_t *re, Double_t *im, Double_t *mag, Double_t *phi);
1218       Float_t * input = &(dsignal[fRecoParam->GetFirstBin()]);
1219       Float_t freq[2000], re[2000], im[2000], mag[2000], phi[2000];
1220       Int_t npoints = TransformFFT(input, -1,kFALSE, freq, re, im, mag, phi);
1221       TGraph *graphMag0 = new TGraph(npoints, freq, mag);
1222       TGraph *graphPhi0 = new TGraph(npoints, freq, phi);
1223       npoints = TransformFFT(input, 0.5,kTRUE, freq, re, im, mag, phi);
1224       TGraph *graphMag1 = new TGraph(npoints, freq, mag);
1225       TGraph *graphPhi1 = new TGraph(npoints, freq, phi);
1226
1227       (*fDebugStreamer)<<"SignalN"<<    //noise pads - or random sample of pads
1228         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1229         "EventType="<<fEventType<<
1230         "Sector="<<uid[0]<<
1231         "Row="<<uid[1]<<
1232         "Pad="<<uid[2]<<
1233         "Graph.="<<graph<<
1234         "Max="<<max<<
1235         "MaxPos="<<maxPos<<
1236         //
1237         "Median="<<median<<
1238         "Mean="<<mean<<
1239         "RMS="<<rms<<
1240         "Mean06="<<mean06<<
1241         "RMS06="<<rms06<<
1242         "Mean09="<<mean09<<
1243         "RMS09="<<rms09<<
1244         // FFT part
1245         "Mag0.="<<graphMag0<<
1246         "Mag1.="<<graphMag1<<
1247         "Phi0.="<<graphPhi0<<
1248         "Phi1.="<<graphPhi1<<
1249         "\n";
1250       delete graphMag0;
1251       delete graphMag1;
1252       delete graphPhi0;
1253       delete graphPhi1;
1254     }
1255     //
1256     // Big signals dumping
1257     //
1258
1259     if (max-median>kMin &&maxPos>AliTPCReconstructor::GetRecoParam()->GetFirstBin())
1260       (*fDebugStreamer)<<"SignalB"<<     // pads with signal
1261         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1262         "EventType="<<fEventType<<
1263         "Sector="<<uid[0]<<
1264         "Row="<<uid[1]<<
1265         "Pad="<<uid[2]<<
1266         "Graph="<<graph<<
1267         "Max="<<max<<
1268         "MaxPos="<<maxPos<<
1269         //
1270         "Median="<<median<<
1271         "Mean="<<mean<<
1272         "RMS="<<rms<<
1273         "Mean06="<<mean06<<
1274         "RMS06="<<rms06<<
1275         "Mean09="<<mean09<<
1276         "RMS09="<<rms09<<
1277         "\n";
1278     delete graph;
1279   }
1280
1281   //
1282   //
1283   //  Central Electrode signal analysis
1284   //
1285   Float_t ceQmax  =0, ceQsum=0, ceTime=0;
1286   Float_t cemean  = mean06, cerms=rms06 ;
1287   Int_t    cemaxpos= 0;
1288   Float_t ceThreshold=5.*cerms;
1289   Float_t ceSumThreshold=8.*cerms;
1290   const Int_t    kCemin=5;  // range for the analysis of the ce signal +- channels from the peak
1291   const Int_t    kCemax=5;
1292   for (Int_t i=nchannels-2; i>nchannels/2; i--){
1293     if ( (dsignal[i]-mean06)>ceThreshold && dsignal[i]>=dsignal[i+1] && dsignal[i]>=dsignal[i-1] ){
1294       cemaxpos=i;
1295       break;
1296     }
1297   }
1298   if (cemaxpos!=0){
1299     ceQmax = 0;
1300     Int_t cemaxpos2=0;
1301     for (Int_t i=cemaxpos-20; i<cemaxpos+5; i++){
1302       if (i<0 || i>nchannels-1) continue;
1303       Double_t val=dsignal[i]- cemean;
1304       if (val>ceQmax){
1305         cemaxpos2=i;
1306         ceQmax = val;
1307       }
1308     }
1309     cemaxpos = cemaxpos2;
1310
1311     for (Int_t i=cemaxpos-kCemin; i<cemaxpos+kCemax; i++){
1312       if (i>0 && i<nchannels&&dsignal[i]- cemean>0){
1313         Double_t val=dsignal[i]- cemean;
1314         ceTime+=val*dtime[i];
1315         ceQsum+=val;
1316         if (val>ceQmax) ceQmax=val;
1317       }
1318     }
1319     if (ceQmax&&ceQsum>ceSumThreshold) {
1320       ceTime/=ceQsum;
1321       (*fDebugStreamer)<<"Signalce"<<
1322         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1323         "EventType="<<fEventType<<
1324         "Sector="<<uid[0]<<
1325         "Row="<<uid[1]<<
1326         "Pad="<<uid[2]<<
1327         "Max="<<ceQmax<<
1328         "Qsum="<<ceQsum<<
1329         "Time="<<ceTime<<
1330         "RMS06="<<rms06<<
1331         //
1332         "\n";
1333     }
1334   }
1335   // end of ce signal analysis
1336   //
1337
1338   //
1339   //  Gating grid signal analysis
1340   //
1341   Double_t ggQmax  =0, ggQsum=0, ggTime=0;
1342   Double_t ggmean  = mean06, ggrms=rms06 ;
1343   Int_t    ggmaxpos= 0;
1344   Double_t ggThreshold=5.*ggrms;
1345   Double_t ggSumThreshold=8.*ggrms;
1346
1347   for (Int_t i=1; i<nchannels/4; i++){
1348     if ( (dsignal[i]-mean06)>ggThreshold && dsignal[i]>=dsignal[i+1] && dsignal[i]>=dsignal[i-1] &&
1349          (dsignal[i]+dsignal[i+1]+dsignal[i-1]-3*mean06)>ggSumThreshold){
1350       ggmaxpos=i;
1351       if (dsignal[i-1]>dsignal[i+1]) ggmaxpos=i-1;
1352       break;
1353     }
1354   }
1355   if (ggmaxpos!=0){
1356       for (Int_t i=ggmaxpos-1; i<ggmaxpos+3; i++){
1357           if (i>0 && i<nchannels && dsignal[i]-ggmean>0){
1358               Double_t val=dsignal[i]- ggmean;
1359               ggTime+=val*dtime[i];
1360               ggQsum+=val;
1361               if (val>ggQmax) ggQmax=val;
1362           }
1363       }
1364       if (ggQmax&&ggQsum>ggSumThreshold) {
1365           ggTime/=ggQsum;
1366           (*fDebugStreamer)<<"Signalgg"<<
1367             "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1368             "EventType="<<fEventType<<
1369               "Sector="<<uid[0]<<
1370               "Row="<<uid[1]<<
1371               "Pad="<<uid[2]<<
1372               "Max="<<ggQmax<<
1373               "Qsum="<<ggQsum<<
1374               "Time="<<ggTime<<
1375               "RMS06="<<rms06<<
1376               //
1377               "\n";
1378       }
1379   }
1380   // end of gg signal analysis
1381
1382
1383   delete [] dsignal;
1384   delete [] dtime;
1385   if (rms06>fRecoParam->GetMaxNoise()) {
1386     pedestalEvent+=1024.;
1387     return 1024+median; // sign noisy channel in debug mode
1388   }
1389   return median;
1390 }
1391
1392
1393
1394 void AliTPCclustererMI::DumpHistos(){
1395   //
1396   // Dump histogram information
1397   //
1398   if (!fAmplitudeHisto) return;
1399   AliTPCROC * roc = AliTPCROC::Instance();
1400   for (UInt_t isector=0; isector<AliTPCROC::Instance()->GetNSectors(); isector++){
1401     TObjArray * array = (TObjArray*)fAmplitudeHisto->UncheckedAt(isector);
1402     if (!array) continue;
1403     for (UInt_t ipad = 0; ipad <(UInt_t)array->GetEntriesFast(); ipad++){
1404       TH1F * histo = (TH1F*) array->UncheckedAt(ipad);
1405       if (!histo) continue;
1406       if (histo->GetEntries()<100) continue;
1407       histo->Fit("gaus","q");
1408       Float_t mean =  histo->GetMean();
1409       Float_t rms  =  histo->GetRMS();
1410       Float_t gmean = histo->GetFunction("gaus")->GetParameter(1);
1411       Float_t gsigma = histo->GetFunction("gaus")->GetParameter(2);
1412       Float_t gmeanErr = histo->GetFunction("gaus")->GetParError(1);
1413       Float_t gsigmaErr = histo->GetFunction("gaus")->GetParError(2);
1414       Float_t max = histo->GetFunction("gaus")->GetParameter(0);
1415
1416       // get pad number
1417       UInt_t row=0, pad =0;
1418       const UInt_t *indexes =roc->GetRowIndexes(isector);
1419       for (UInt_t irow=0; irow<roc->GetNRows(isector); irow++){
1420         if (indexes[irow]<=ipad){
1421           row = irow;
1422           pad = ipad-indexes[irow];
1423         }
1424       }
1425       Int_t rpad = pad - (AliTPCROC::Instance()->GetNPads(isector,row))/2;
1426       //
1427       (*fDebugStreamer)<<"Fit"<<
1428         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1429         "EventType="<<fEventType<<
1430         "Sector="<<isector<<
1431         "Row="<<row<<
1432         "Pad="<<pad<<
1433         "RPad="<<rpad<<
1434         "Max="<<max<<
1435         "Mean="<<mean<<
1436         "RMS="<<rms<<
1437         "GMean="<<gmean<<
1438         "GSigma="<<gsigma<<
1439         "GMeanErr="<<gmeanErr<<
1440         "GSigmaErr="<<gsigmaErr<<
1441         "\n";
1442       if (array->UncheckedAt(ipad)) fDebugStreamer->StoreObject(array->UncheckedAt(ipad));
1443     }
1444   }
1445 }
1446
1447
1448
1449 Int_t  AliTPCclustererMI::TransformFFT(Float_t *input, Float_t threshold, Bool_t locMax, Float_t *freq, Float_t *re, Float_t *im, Float_t *mag, Float_t *phi)
1450 {
1451   //
1452   // calculate fourrie transform
1453   // return only frequncies with mag over threshold
1454   // if locMax is spectified only freque with local maxima over theshold is returned
1455
1456   if (! fFFTr2c) return kFALSE;
1457   if (!freq) return kFALSE;
1458
1459   Int_t current=0;
1460   Int_t nPoints = fRecoParam->GetLastBin()-fRecoParam->GetFirstBin();
1461   Double_t *in = new Double_t[nPoints];
1462   Double_t *rfft = new Double_t[nPoints];
1463   Double_t *ifft = new Double_t[nPoints];
1464   for (Int_t i=0; i<nPoints; i++){in[i]=input[i];}
1465   fFFTr2c->SetPoints(in);
1466   fFFTr2c->Transform();
1467   fFFTr2c->GetPointsComplex(rfft, ifft);
1468   for (Int_t i=3; i<nPoints/2-3; i++){
1469     Float_t lmag =  TMath::Sqrt(rfft[i]*rfft[i]+ifft[i]*ifft[i])/nPoints;
1470     if (lmag<threshold) continue;
1471     if (locMax){
1472       if ( TMath::Sqrt(rfft[i-1]*rfft[i-1]+ifft[i-1]*ifft[i-1])/nPoints>lmag) continue;
1473       if ( TMath::Sqrt(rfft[i+1]*rfft[i+1]+ifft[i+1]*ifft[i+1])/nPoints>lmag) continue;
1474       if ( TMath::Sqrt(rfft[i-2]*rfft[i-2]+ifft[i-2]*ifft[i-2])/nPoints>lmag) continue;
1475       if ( TMath::Sqrt(rfft[i+2]*rfft[i+2]+ifft[i+2]*ifft[i+2])/nPoints>lmag) continue;
1476       if ( TMath::Sqrt(rfft[i-3]*rfft[i-3]+ifft[i-3]*ifft[i-3])/nPoints>lmag) continue;
1477       if ( TMath::Sqrt(rfft[i+3]*rfft[i+3]+ifft[i+3]*ifft[i+3])/nPoints>lmag) continue;
1478     }
1479
1480     freq[current] = Float_t(i)/Float_t(nPoints);
1481     //
1482     re[current] = rfft[i];
1483     im[current] = ifft[i];
1484     mag[current]=lmag;
1485     phi[current]=TMath::ATan2(ifft[i],rfft[i]);
1486     current++;
1487   }
1488   delete [] in;
1489   delete [] rfft;
1490   delete [] ifft;
1491   return current;
1492 }
1493