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-2.5);
 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   Info("Digits2Clusters", "File  %s Event\t%d\tNumber of found clusters : %d\n", fOutput->GetName(),*(rawReader->GetEventId()), nclusters);
 914
 915 }
 916
 917 void AliTPCclustererMI::FindClusters(AliTPCCalROC * noiseROC)
 918 {
 919
 920   //
 921   // add virtual charge at the edge
 922   //
 923   Double_t kMaxDumpSize = 500000;
 924   if (fRecoParam->GetCalcPedestal() && fOutput->GetZipBytes()< kMaxDumpSize) fBDumpSignal =kTRUE;   //dump signal flag
 925   //
 926   fNcluster=0;
 927   fLoop=1;
 928   Int_t crtime = Int_t((fParam->GetZLength(fSector)-fRecoParam->GetCtgRange()*fRx)/fZWidth-fParam->GetNTBinsL1()-5);
 929   Float_t minMaxCutAbs       = fRecoParam->GetMinMaxCutAbs();
 930   Float_t minLeftRightCutAbs = fRecoParam->GetMinLeftRightCutAbs();
 931   Float_t minUpDownCutAbs    = fRecoParam->GetMinUpDownCutAbs();
 932   Float_t minMaxCutSigma       = fRecoParam->GetMinMaxCutSigma();
 933   Float_t minLeftRightCutSigma = fRecoParam->GetMinLeftRightCutSigma();
 934   Float_t minUpDownCutSigma    = fRecoParam->GetMinUpDownCutSigma();
 935   for (Int_t iSig = 0; iSig < fNSigBins; iSig++) {
 936     Int_t i = fSigBins[iSig];
 937     if (i%fMaxTime<=crtime) continue;
 938     Float_t *b = &fBins[i];
 939     //absolute custs
 940     if (b[0]<minMaxCutAbs) continue;   //threshold for maxima
 941     //
 942     if (b[-1]+b[1]+b[-fMaxTime]+b[fMaxTime]<=0) continue;  // cut on isolated clusters
 943     //    if (b[-1]+b[1]<=0) continue;               // cut on isolated clusters
 944     //if (b[-fMaxTime]+b[fMaxTime]<=0) continue; // cut on isolated clusters
 945     //
 946     if ((b[0]+b[-1]+b[1])<minUpDownCutAbs) continue;   //threshold for up down  (TRF)
 947     if ((b[0]+b[-fMaxTime]+b[fMaxTime])<minLeftRightCutAbs) continue;   //threshold for left right (PRF)
 948     if (!IsMaximum(*b,fMaxTime,b)) continue;
 949     //
 950     Float_t noise = noiseROC->GetValue(fRow, i/fMaxTime);
 951     // sigma cuts
 952     if (b[0]<minMaxCutSigma*noise) continue;   //threshold form maxima
 953     if ((b[0]+b[-1]+b[1])<minUpDownCutSigma*noise) continue;   //threshold for up town TRF
 954     if ((b[0]+b[-fMaxTime]+b[fMaxTime])<minLeftRightCutSigma*noise) continue;   //threshold for left right (PRF)
 955
 956     AliTPCclusterMI c(kFALSE);   // default cosntruction  without info
 957     Int_t dummy=0;
 958     MakeCluster(i, fMaxTime, fBins, dummy,c);
 959
 960     //}
 961   }
 962 }
 963
 964
 965 Double_t AliTPCclustererMI::ProcesSignal(Float_t *signal, Int_t nchannels, Int_t id[3], Double_t &rmsEvent, Double_t &pedestalEvent){
 966   //
 967   // process signal on given pad - + streaming of additional information in special mode
 968   //
 969   // id[0] - sector
 970   // id[1] - row
 971   // id[2] - pad
 972
 973   //
 974   // ESTIMATE pedestal and the noise
 975   //
 976   const Int_t kPedMax = 100;
 977   Double_t kMaxDebugSize = 5000000.;
 978   Float_t  max    =  0;
 979   Float_t  maxPos =  0;
 980   Int_t    median =  -1;
 981   Int_t    count0 =  0;
 982   Int_t    count1 =  0;
 983   Float_t  rmsCalib   = rmsEvent;       // backup initial value ( from calib)
 984   Float_t  pedestalCalib = pedestalEvent;// backup initial value ( from calib)
 985   Int_t    firstBin = AliTPCReconstructor::GetRecoParam()->GetFirstBin();
 986   //
 987   UShort_t histo[kPedMax];
 988   memset(histo,0,kPedMax*sizeof(UShort_t));
 989   for (Int_t i=0; i<fMaxTime; i++){
 990     if (signal[i]<=0) continue;
 991     if (signal[i]>max && i>firstBin) {
 992       max = signal[i];
 993       maxPos = i;
 994     }
 995     if (signal[i]>kPedMax-1) continue;
 996     histo[int(signal[i]+0.5)]++;
 997     count0++;
 998   }
 999   //
1000   for (Int_t i=1; i<kPedMax; i++){
1001     if (count1<count0*0.5) median=i;
1002     count1+=histo[i];
1003   }
1004   // truncated mean
1005   //
1006   Float_t count10=histo[median] ,mean=histo[median]*median,  rms=histo[median]*median*median ;
1007   Float_t count06=histo[median] ,mean06=histo[median]*median,  rms06=histo[median]*median*median ;
1008   Float_t count09=histo[median] ,mean09=histo[median]*median,  rms09=histo[median]*median*median ;
1009   //
1010   for (Int_t idelta=1; idelta<10; idelta++){
1011     if (median-idelta<=0) continue;
1012     if (median+idelta>kPedMax) continue;
1013     if (count06<0.6*count1){
1014       count06+=histo[median-idelta];
1015       mean06 +=histo[median-idelta]*(median-idelta);
1016       rms06  +=histo[median-idelta]*(median-idelta)*(median-idelta);
1017       count06+=histo[median+idelta];
1018       mean06 +=histo[median+idelta]*(median+idelta);
1019       rms06  +=histo[median+idelta]*(median+idelta)*(median+idelta);
1020     }
1021     if (count09<0.9*count1){
1022       count09+=histo[median-idelta];
1023       mean09 +=histo[median-idelta]*(median-idelta);
1024       rms09  +=histo[median-idelta]*(median-idelta)*(median-idelta);
1025       count09+=histo[median+idelta];
1026       mean09 +=histo[median+idelta]*(median+idelta);
1027       rms09  +=histo[median+idelta]*(median+idelta)*(median+idelta);
1028     }
1029     if (count10<0.95*count1){
1030       count10+=histo[median-idelta];
1031       mean +=histo[median-idelta]*(median-idelta);
1032       rms  +=histo[median-idelta]*(median-idelta)*(median-idelta);
1033       count10+=histo[median+idelta];
1034       mean +=histo[median+idelta]*(median+idelta);
1035       rms  +=histo[median+idelta]*(median+idelta)*(median+idelta);
1036     }
1037   }
1038   if (count10) {
1039     mean  /=count10;
1040     rms    = TMath::Sqrt(TMath::Abs(rms/count10-mean*mean));
1041   }
1042   if (count06) {
1043     mean06/=count06;
1044     rms06    = TMath::Sqrt(TMath::Abs(rms06/count06-mean06*mean06));
1045   }
1046   if (count09) {
1047     mean09/=count09;
1048     rms09    = TMath::Sqrt(TMath::Abs(rms09/count09-mean09*mean09));
1049   }
1050   rmsEvent = rms09;
1051   //
1052   pedestalEvent = median;
1053   if (AliLog::GetDebugLevel("","AliTPCclustererMI")==0) return median;
1054   //
1055   UInt_t uid[3] = {UInt_t(id[0]),UInt_t(id[1]),UInt_t(id[2])};
1056   //
1057   // Dump mean signal info
1058   //
1059   (*fDebugStreamer)<<"Signal"<<
1060     "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1061     "EventType="<<fEventType<<
1062     "Sector="<<uid[0]<<
1063     "Row="<<uid[1]<<
1064     "Pad="<<uid[2]<<
1065     "Max="<<max<<
1066     "MaxPos="<<maxPos<<
1067     //
1068     "Median="<<median<<
1069     "Mean="<<mean<<
1070     "RMS="<<rms<<
1071     "Mean06="<<mean06<<
1072     "RMS06="<<rms06<<
1073     "Mean09="<<mean09<<
1074     "RMS09="<<rms09<<
1075     "RMSCalib="<<rmsCalib<<
1076     "PedCalib="<<pedestalCalib<<
1077     "\n";
1078   //
1079   // fill pedestal histogram
1080   //
1081   AliTPCROC * roc = AliTPCROC::Instance();
1082   if (!fAmplitudeHisto){
1083     fAmplitudeHisto = new TObjArray(72);
1084   }
1085   //
1086   if (uid[0]<roc->GetNSectors()
1087       && uid[1]< roc->GetNRows(uid[0])  &&
1088       uid[2] <roc->GetNPads(uid[0], uid[1])){
1089     TObjArray  * sectorArray = (TObjArray*)fAmplitudeHisto->UncheckedAt(uid[0]);
1090     if (!sectorArray){
1091       Int_t npads =roc->GetNChannels(uid[0]);
1092       sectorArray = new TObjArray(npads);
1093       fAmplitudeHisto->AddAt(sectorArray, uid[0]);
1094     }
1095     Int_t position =  uid[2]+roc->GetRowIndexes(uid[0])[uid[1]];
1096     // TH1F * histo = (TH1F*)sectorArray->UncheckedAt(position);
1097 //     if (!histo){
1098 //       char hname[100];
1099 //       sprintf(hname,"Amp_%d_%d_%d",uid[0],uid[1],uid[2]);
1100 //       TFile * backup = gFile;
1101 //       fDebugStreamer->GetFile()->cd();
1102 //       histo = new TH1F(hname, hname, 100, 5,100);
1103 //       //histo->SetDirectory(0);     // histogram not connected to directory -(File)
1104 //       sectorArray->AddAt(histo, position);
1105 //       if (backup) backup->cd();
1106 //     }
1107 //     for (Int_t i=0; i<nchannels; i++){
1108 //       histo->Fill(signal[i]);
1109 //     }
1110   }
1111   //
1112   //
1113   //
1114   Float_t kMin =fRecoParam->GetDumpAmplitudeMin();   // minimal signal to be dumped
1115   Float_t *dsignal = new Float_t[nchannels];
1116   Float_t *dtime   = new Float_t[nchannels];
1117   for (Int_t i=0; i<nchannels; i++){
1118     dtime[i] = i;
1119     dsignal[i] = signal[i];
1120   }
1121   //
1122   // Digital noise
1123   //
1124  //  if (max-median>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06)) &&  (((*fDebugStreamer)<<"SignalDN").GetSize()<kMaxDebugSize)){
1125 //     //
1126 //     //
1127 //     TGraph * graph =new TGraph(nchannels, dtime, dsignal);
1128 //     //
1129 //     //
1130 //     // jumps left - right
1131 //     Int_t    njumps0=0;
1132 //     Double_t deltaT0[2000];
1133 //     Double_t deltaA0[2000];
1134 //     Int_t    lastJump0 = fRecoParam->GetFirstBin();
1135 //     Int_t    njumps1=0;
1136 //     Double_t deltaT1[2000];
1137 //     Double_t deltaA1[2000];
1138 //     Int_t    lastJump1 = fRecoParam->GetFirstBin();
1139 //     Int_t    njumps2=0;
1140 //     Double_t deltaT2[2000];
1141 //     Double_t deltaA2[2000];
1142 //     Int_t    lastJump2 = fRecoParam->GetFirstBin();
1143
1144 //     for (Int_t itime=fRecoParam->GetFirstBin()+1; itime<fRecoParam->GetLastBin()-1; itime++){
1145 //       if (TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime-1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06))  &&
1146 //        TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime+1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06))  &&
1147 //        (dsignal[itime-1]-median<5.*rms06) &&
1148 //        (dsignal[itime+1]-median<5.*rms06)
1149 //        ){
1150 //      deltaA0[njumps0] = dsignal[itime]-dsignal[itime-1];
1151 //      deltaT0[njumps0] = itime-lastJump0;
1152 //      lastJump0 = itime;
1153 //      njumps0++;
1154 //       }
1155 //       if (TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime-1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06)) &&
1156 //        (dsignal[itime-1]-median<5.*rms06)
1157 //        ) {
1158 //      deltaA1[njumps1] = dsignal[itime]-dsignal[itime-1];
1159 //      deltaT1[njumps1] = itime-lastJump1;
1160 //      lastJump1 = itime;
1161 //      njumps1++;
1162 //       }
1163 //       if (TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime+1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06)) &&
1164 //        (dsignal[itime+1]-median<5.*rms06)
1165 //        ) {
1166 //      deltaA2[njumps2] = dsignal[itime]-dsignal[itime+1];
1167 //      deltaT2[njumps2] = itime-lastJump2;
1168 //      lastJump2 = itime;
1169 //      njumps2++;
1170 //       }
1171 //     }
1172 //     //
1173 //     if (njumps0>0 || njumps1>0 || njumps2>0){
1174 //       TGraph *graphDN0 = new TGraph(njumps0, deltaT0, deltaA0);
1175 //       TGraph *graphDN1 = new TGraph(njumps1, deltaT1, deltaA1);
1176 //       TGraph *graphDN2 = new TGraph(njumps2, deltaT2, deltaA2);
1177 //       (*fDebugStreamer)<<"SignalDN"<<    //digital - noise pads - or random sample of pads
1178 //      "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1179 //      "EventType="<<fEventType<<
1180 //      "Sector="<<uid[0]<<
1181 //      "Row="<<uid[1]<<
1182 //      "Pad="<<uid[2]<<
1183 //      "Graph="<<graph<<
1184 //      "Max="<<max<<
1185 //      "MaxPos="<<maxPos<<
1186 //      "Graph.="<<graph<<
1187 //      "P0GraphDN0.="<<graphDN0<<
1188 //      "P1GraphDN1.="<<graphDN1<<
1189 //      "P2GraphDN2.="<<graphDN2<<
1190 //      //
1191 //      "Median="<<median<<
1192 //      "Mean="<<mean<<
1193 //      "RMS="<<rms<<
1194 //      "Mean06="<<mean06<<
1195 //      "RMS06="<<rms06<<
1196 //      "Mean09="<<mean09<<
1197 //      "RMS09="<<rms09<<
1198 //      "\n";
1199 //       delete graphDN0;
1200 //       delete graphDN1;
1201 //       delete graphDN2;
1202 //     }
1203 //     delete graph;
1204 //   }
1205
1206   //
1207   // NOISE STUDY  Fourier transform
1208   //
1209   TGraph * graph;
1210   Bool_t random = (gRandom->Rndm()<0.0003);
1211   if (((*fDebugStreamer)<<"SignalN").GetSize()<kMaxDebugSize)
1212     if (max-median>kMin || rms06>1.*fParam->GetZeroSup() || random){
1213     graph =new TGraph(nchannels, dtime, dsignal);
1214     if (rms06>1.*fParam->GetZeroSup() || random){
1215       //Double_t *input, Double_t threshold, Bool_t locMax, Double_t *freq, Double_t *re, Double_t *im, Double_t *mag, Double_t *phi);
1216       Float_t * input = &(dsignal[fRecoParam->GetFirstBin()]);
1217       Float_t freq[2000], re[2000], im[2000], mag[2000], phi[2000];
1218       Int_t npoints = TransformFFT(input, -1,kFALSE, freq, re, im, mag, phi);
1219       TGraph *graphMag0 = new TGraph(npoints, freq, mag);
1220       TGraph *graphPhi0 = new TGraph(npoints, freq, phi);
1221       npoints = TransformFFT(input, 0.5,kTRUE, freq, re, im, mag, phi);
1222       TGraph *graphMag1 = new TGraph(npoints, freq, mag);
1223       TGraph *graphPhi1 = new TGraph(npoints, freq, phi);
1224
1225       (*fDebugStreamer)<<"SignalN"<<    //noise pads - or random sample of pads
1226         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1227         "EventType="<<fEventType<<
1228         "Sector="<<uid[0]<<
1229         "Row="<<uid[1]<<
1230         "Pad="<<uid[2]<<
1231         "Graph.="<<graph<<
1232         "Max="<<max<<
1233         "MaxPos="<<maxPos<<
1234         //
1235         "Median="<<median<<
1236         "Mean="<<mean<<
1237         "RMS="<<rms<<
1238         "Mean06="<<mean06<<
1239         "RMS06="<<rms06<<
1240         "Mean09="<<mean09<<
1241         "RMS09="<<rms09<<
1242         // FFT part
1243         "Mag0.="<<graphMag0<<
1244         "Mag1.="<<graphMag1<<
1245         "Phi0.="<<graphPhi0<<
1246         "Phi1.="<<graphPhi1<<
1247         "\n";
1248       delete graphMag0;
1249       delete graphMag1;
1250       delete graphPhi0;
1251       delete graphPhi1;
1252     }
1253     //
1254     // Big signals dumping
1255     //
1256
1257     if (max-median>kMin &&maxPos>AliTPCReconstructor::GetRecoParam()->GetFirstBin())
1258       (*fDebugStreamer)<<"SignalB"<<     // pads with signal
1259         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1260         "EventType="<<fEventType<<
1261         "Sector="<<uid[0]<<
1262         "Row="<<uid[1]<<
1263         "Pad="<<uid[2]<<
1264         "Graph="<<graph<<
1265         "Max="<<max<<
1266         "MaxPos="<<maxPos<<
1267         //
1268         "Median="<<median<<
1269         "Mean="<<mean<<
1270         "RMS="<<rms<<
1271         "Mean06="<<mean06<<
1272         "RMS06="<<rms06<<
1273         "Mean09="<<mean09<<
1274         "RMS09="<<rms09<<
1275         "\n";
1276     delete graph;
1277   }
1278
1279   //
1280   //
1281   //  Central Electrode signal analysis
1282   //
1283   Float_t ceQmax  =0, ceQsum=0, ceTime=0;
1284   Float_t cemean  = mean06, cerms=rms06 ;
1285   Int_t    cemaxpos= 0;
1286   Float_t ceThreshold=5.*cerms;
1287   Float_t ceSumThreshold=8.*cerms;
1288   const Int_t    kCemin=5;  // range for the analysis of the ce signal +- channels from the peak
1289   const Int_t    kCemax=5;
1290   for (Int_t i=nchannels-2; i>nchannels/2; i--){
1291     if ( (dsignal[i]-mean06)>ceThreshold && dsignal[i]>=dsignal[i+1] && dsignal[i]>=dsignal[i-1] ){
1292       cemaxpos=i;
1293       break;
1294     }
1295   }
1296   if (cemaxpos!=0){
1297     ceQmax = 0;
1298     Int_t cemaxpos2=0;
1299     for (Int_t i=cemaxpos-20; i<cemaxpos+5; i++){
1300       if (i<0 || i>nchannels-1) continue;
1301       Double_t val=dsignal[i]- cemean;
1302       if (val>ceQmax){
1303         cemaxpos2=i;
1304         ceQmax = val;
1305       }
1306     }
1307     cemaxpos = cemaxpos2;
1308
1309     for (Int_t i=cemaxpos-kCemin; i<cemaxpos+kCemax; i++){
1310       if (i>0 && i<nchannels&&dsignal[i]- cemean>0){
1311         Double_t val=dsignal[i]- cemean;
1312         ceTime+=val*dtime[i];
1313         ceQsum+=val;
1314         if (val>ceQmax) ceQmax=val;
1315       }
1316     }
1317     if (ceQmax&&ceQsum>ceSumThreshold) {
1318       ceTime/=ceQsum;
1319       (*fDebugStreamer)<<"Signalce"<<
1320         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1321         "EventType="<<fEventType<<
1322         "Sector="<<uid[0]<<
1323         "Row="<<uid[1]<<
1324         "Pad="<<uid[2]<<
1325         "Max="<<ceQmax<<
1326         "Qsum="<<ceQsum<<
1327         "Time="<<ceTime<<
1328         "RMS06="<<rms06<<
1329         //
1330         "\n";
1331     }
1332   }
1333   // end of ce signal analysis
1334   //
1335
1336   //
1337   //  Gating grid signal analysis
1338   //
1339   Double_t ggQmax  =0, ggQsum=0, ggTime=0;
1340   Double_t ggmean  = mean06, ggrms=rms06 ;
1341   Int_t    ggmaxpos= 0;
1342   Double_t ggThreshold=5.*ggrms;
1343   Double_t ggSumThreshold=8.*ggrms;
1344
1345   for (Int_t i=1; i<nchannels/4; i++){
1346     if ( (dsignal[i]-mean06)>ggThreshold && dsignal[i]>=dsignal[i+1] && dsignal[i]>=dsignal[i-1] &&
1347          (dsignal[i]+dsignal[i+1]+dsignal[i-1]-3*mean06)>ggSumThreshold){
1348       ggmaxpos=i;
1349       if (dsignal[i-1]>dsignal[i+1]) ggmaxpos=i-1;
1350       break;
1351     }
1352   }
1353   if (ggmaxpos!=0){
1354       for (Int_t i=ggmaxpos-1; i<ggmaxpos+3; i++){
1355           if (i>0 && i<nchannels && dsignal[i]-ggmean>0){
1356               Double_t val=dsignal[i]- ggmean;
1357               ggTime+=val*dtime[i];
1358               ggQsum+=val;
1359               if (val>ggQmax) ggQmax=val;
1360           }
1361       }
1362       if (ggQmax&&ggQsum>ggSumThreshold) {
1363           ggTime/=ggQsum;
1364           (*fDebugStreamer)<<"Signalgg"<<
1365             "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1366             "EventType="<<fEventType<<
1367               "Sector="<<uid[0]<<
1368               "Row="<<uid[1]<<
1369               "Pad="<<uid[2]<<
1370               "Max="<<ggQmax<<
1371               "Qsum="<<ggQsum<<
1372               "Time="<<ggTime<<
1373               "RMS06="<<rms06<<
1374               //
1375               "\n";
1376       }
1377   }
1378   // end of gg signal analysis
1379
1380
1381   delete [] dsignal;
1382   delete [] dtime;
1383   if (rms06>fRecoParam->GetMaxNoise()) {
1384     pedestalEvent+=1024.;
1385     return 1024+median; // sign noisy channel in debug mode
1386   }
1387   return median;
1388 }
1389
1390
1391
1392 void AliTPCclustererMI::DumpHistos(){
1393   //
1394   // Dump histogram information
1395   //
1396   if (!fAmplitudeHisto) return;
1397   AliTPCROC * roc = AliTPCROC::Instance();
1398   for (UInt_t isector=0; isector<AliTPCROC::Instance()->GetNSectors(); isector++){
1399     TObjArray * array = (TObjArray*)fAmplitudeHisto->UncheckedAt(isector);
1400     if (!array) continue;
1401     for (UInt_t ipad = 0; ipad <(UInt_t)array->GetEntriesFast(); ipad++){
1402       TH1F * histo = (TH1F*) array->UncheckedAt(ipad);
1403       if (!histo) continue;
1404       if (histo->GetEntries()<100) continue;
1405       histo->Fit("gaus","q");
1406       Float_t mean =  histo->GetMean();
1407       Float_t rms  =  histo->GetRMS();
1408       Float_t gmean = histo->GetFunction("gaus")->GetParameter(1);
1409       Float_t gsigma = histo->GetFunction("gaus")->GetParameter(2);
1410       Float_t gmeanErr = histo->GetFunction("gaus")->GetParError(1);
1411       Float_t gsigmaErr = histo->GetFunction("gaus")->GetParError(2);
1412       Float_t max = histo->GetFunction("gaus")->GetParameter(0);
1413
1414       // get pad number
1415       UInt_t row=0, pad =0;
1416       const UInt_t *indexes =roc->GetRowIndexes(isector);
1417       for (UInt_t irow=0; irow<roc->GetNRows(isector); irow++){
1418         if (indexes[irow]<=ipad){
1419           row = irow;
1420           pad = ipad-indexes[irow];
1421         }
1422       }
1423       Int_t rpad = pad - (AliTPCROC::Instance()->GetNPads(isector,row))/2;
1424       //
1425       (*fDebugStreamer)<<"Fit"<<
1426         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1427         "EventType="<<fEventType<<
1428         "Sector="<<isector<<
1429         "Row="<<row<<
1430         "Pad="<<pad<<
1431         "RPad="<<rpad<<
1432         "Max="<<max<<
1433         "Mean="<<mean<<
1434         "RMS="<<rms<<
1435         "GMean="<<gmean<<
1436         "GSigma="<<gsigma<<
1437         "GMeanErr="<<gmeanErr<<
1438         "GSigmaErr="<<gsigmaErr<<
1439         "\n";
1440       if (array->UncheckedAt(ipad)) fDebugStreamer->StoreObject(array->UncheckedAt(ipad));
1441     }
1442   }
1443 }
1444
1445
1446
1447 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)
1448 {
1449   //
1450   // calculate fourrie transform
1451   // return only frequncies with mag over threshold
1452   // if locMax is spectified only freque with local maxima over theshold is returned
1453
1454   if (! fFFTr2c) return kFALSE;
1455   if (!freq) return kFALSE;
1456
1457   Int_t current=0;
1458   Int_t nPoints = fRecoParam->GetLastBin()-fRecoParam->GetFirstBin();
1459   Double_t *in = new Double_t[nPoints];
1460   Double_t *rfft = new Double_t[nPoints];
1461   Double_t *ifft = new Double_t[nPoints];
1462   for (Int_t i=0; i<nPoints; i++){in[i]=input[i];}
1463   fFFTr2c->SetPoints(in);
1464   fFFTr2c->Transform();
1465   fFFTr2c->GetPointsComplex(rfft, ifft);
1466   for (Int_t i=3; i<nPoints/2-3; i++){
1467     Float_t lmag =  TMath::Sqrt(rfft[i]*rfft[i]+ifft[i]*ifft[i])/nPoints;
1468     if (lmag<threshold) continue;
1469     if (locMax){
1470       if ( TMath::Sqrt(rfft[i-1]*rfft[i-1]+ifft[i-1]*ifft[i-1])/nPoints>lmag) continue;
1471       if ( TMath::Sqrt(rfft[i+1]*rfft[i+1]+ifft[i+1]*ifft[i+1])/nPoints>lmag) continue;
1472       if ( TMath::Sqrt(rfft[i-2]*rfft[i-2]+ifft[i-2]*ifft[i-2])/nPoints>lmag) continue;
1473       if ( TMath::Sqrt(rfft[i+2]*rfft[i+2]+ifft[i+2]*ifft[i+2])/nPoints>lmag) continue;
1474       if ( TMath::Sqrt(rfft[i-3]*rfft[i-3]+ifft[i-3]*ifft[i-3])/nPoints>lmag) continue;
1475       if ( TMath::Sqrt(rfft[i+3]*rfft[i+3]+ifft[i+3]*ifft[i+3])/nPoints>lmag) continue;
1476     }
1477
1478     freq[current] = Float_t(i)/Float_t(nPoints);
1479     //
1480     re[current] = rfft[i];
1481     im[current] = ifft[i];
1482     mag[current]=lmag;
1483     phi[current]=TMath::ATan2(ifft[i],rfft[i]);
1484     current++;
1485   }
1486   delete [] in;
1487   delete [] rfft;
1488   delete [] ifft;
1489   return current;
1490 }
1491