TRD/AliTRDCalibraFit.h

   1 #ifndef ALITRDCALIBRAFIT_H
   2 #define ALITRDCALIBRAFIT_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 /* $Id$ */
   7
   8 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   9 //                                                                           //
  10 //  TRD calibration class for the HLT parameters                             //
  11 //                                                                           //
  12 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  13
  14 #ifndef ROOT_TObject
  15 #  include <TObject.h>
  16 #endif
  17
  18 class TTree;
  19 class TProfile2D;
  20 class TGraphErrors;
  21 class TObjArray;
  22 class TH1I;
  23 class TH1;
  24 class TH1F;
  25 class TH2I;
  26 class TH2F;
  27 class TF1;
  28 class TTreeSRedirector;
  29
  30 class AliLog;
  31
  32 class AliTRDCalibraMode;
  33 class AliTRDCalibraVector;
  34 class AliTRDCalibraVdriftLinearFit;
  35 class AliTRDCalDet;
  36 class AliTRDCalROC;
  37 class AliTRDgeometry;
  38
  39 class AliTRDCalibraFit : public TObject {
  40
  41  public:
  42
  43   // Instance
  44   static AliTRDCalibraFit *Instance();
  45   static void Terminate();
  46   static void Destroy();
  47
  48   AliTRDCalibraFit(const AliTRDCalibraFit &c);
  49   AliTRDCalibraFit &operator=(const AliTRDCalibraFit &) { return *this; }
  50
  51        // Function for integration range of the charge
  52        void     RangeChargeIntegration(Float_t vdrift, Float_t t0, Int_t &begin, Int_t &peak, Int_t &end);
  53
  54        // Functions fit for CH
  55        Bool_t   AnalyseCH(TH2I *ch);
  56        Bool_t   AnalyseCH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  57
  58        // Functions fit for PH
  59        Bool_t   AnalysePH(TProfile2D *ph);
  60        Bool_t   AnalysePH(AliTRDCalibraVector *calvect);
  61
  62        // Functions fit for PRF
  63        Bool_t   AnalysePRF(TProfile2D *prf);
  64        Bool_t   AnalysePRF(AliTRDCalibraVector *calvect);
  65
  66        Bool_t   AnalysePRFMarianFit(TProfile2D *prf);
  67        Bool_t   AnalysePRFMarianFit(AliTRDCalibraVector *calvect);
  68
  69        // Functions fit for vdrift/lorentzangle
  70        Bool_t   AnalyseLinearFitters(AliTRDCalibraVdriftLinearFit *calivdli);
  71
  72        // Pad Calibration
  73        Bool_t   SetModeCalibration(const char *name, Int_t i);
  74
  75        //Reset Function
  76        void     ResetVectorFit();
  77
  78        // Some functions
  79        Double_t *CalculPolynomeLagrange2(Double_t *x, Double_t *y) const;
  80        Double_t *CalculPolynomeLagrange3(Double_t *x, Double_t *y) const;
  81        Double_t *CalculPolynomeLagrange4(Double_t *x, Double_t *y) const;
  82
  83        // Fill the database
  84        AliTRDCalDet *CreateDetObjectVdrift(TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
  85        AliTRDCalDet *CreateDetObjectGain(TObjArray *vectorFit, Double_t scaleFitFactor = 0.02431, Bool_t perdetector = kTRUE);
  86        AliTRDCalDet *CreateDetObjectT0(TObjArray *vectorFit, Bool_t perdetector = kFALSE);
  87        AliTRDCalDet *CreateDetObjectLorentzAngle(TObjArray *vectorFit);
  88
  89        TObject      *CreatePadObjectGain(TObjArray *vectorFit = 0, Double_t scaleFitFactor = 1.0, AliTRDCalDet *detobject = 0);
  90        TObject      *CreatePadObjectVdrift(TObjArray *vectorFit = 0, AliTRDCalDet *detobject = 0);
  91        TObject      *CreatePadObjectT0(TObjArray *vectorFit = 0, AliTRDCalDet *detobject = 0);
  92        TObject      *CreatePadObjectPRF(TObjArray *vectorFit);
  93
  94        // Outliers stats
  95        AliTRDCalDet *MakeOutliersStatDet(TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
  96        TObject      *MakeOutliersStatPad(TObjArray *vectorFit, const char *name, Double_t &mean);
  97
  98
  99        // Correct the error
 100        TH1F   *CorrectTheError(TGraphErrors *hist);
 101
 102        //
 103        // Set or Get the variables
 104        //
 105
 106        // Fit
 107        void     ChooseMethod(Short_t method)                              { fMethod = method;               }
 108        void     SetBeginFitCharge(Float_t beginFitCharge);
 109        void     SetPeriodeFitPH(Int_t periodeFitPH);
 110        void     SetTakeTheMaxPH()                                         { fTakeTheMaxPH   = kTRUE;        }
 111        void     SetT0Shift0(Float_t t0Shift0);
 112        void     SetT0Shift1(Float_t t0Shift1);
 113        void     SetRangeFitPRF(Float_t rangeFitPRF);
 114        void     SetAccCDB()                                               { fAccCDB         = kTRUE;        }
 115        void     SetMinEntries(Int_t minEntries);
 116        void     SetRebin(Short_t rebin);
 117
 118        Int_t    GetPeriodeFitPH() const                                   { return fFitPHPeriode;           }
 119        Bool_t   GetTakeTheMaxPH() const                                   { return fTakeTheMaxPH;           }
 120        Float_t  GetT0Shift0() const                                       { return fT0Shift0;               }
 121        Float_t  GetT0Shift1() const                                       { return fT0Shift1;               }
 122        Float_t  GetRangeFitPRF() const                                    { return fRangeFitPRF;            }
 123        Bool_t   GetAccCDB() const                                         { return fAccCDB;                 }
 124        Int_t    GetMinEntries() const                                     { return fMinEntries;             }
 125        Short_t  GetRebin() const                                          { return fRebin;                  }
 126
 127        // Statistics
 128        Int_t    GetNumberFit() const                                      { return fNumberFit;              }
 129        Int_t    GetNumberFitSuccess() const                               { return fNumberFitSuccess;       }
 130        Int_t    GetNumberEnt() const                                      { return fNumberEnt;              }
 131        Double_t GetStatisticMean() const                                  { return fStatisticMean;          }
 132
 133
 134        // Debug
 135        void     SetDebugLevel(Short_t level)                              { fDebugLevel = level;           }
 136        void     SetDet(Int_t iPlane, Int_t iChamb, Int_t iSect)           { fDet[0]  = iPlane;
 137        fDet[1]  = iChamb;
 138        fDet[2]  = iSect;               }
 139        void     SetFitVoir(Int_t fitVoir)                                 { fFitVoir = fitVoir;             }
 140        // Magnetic field
 141        void     SetMagneticField(Float_t magneticfield)                   { fMagneticField = magneticfield; }
 142
 143        // Get the scale factor
 144        Double_t GetScaleFitFactor() const                                { return fScaleFitFactor;         }
 145
 146        // Vector Fit getter
 147        TObjArray  GetVectorFit() const                                    { return fVectorFit;              }
 148        TObjArray  GetVectorFit2() const                                   { return fVectorFit2;             }
 149
 150        // AliTRDCalibraMode
 151        AliTRDCalibraMode *GetCalibraMode()                                { return fCalibraMode;            }
 152
 153  protected:
 154
 155        // Geometry
 156        AliTRDgeometry  *fGeo;                    //! The TRD geometry
 157
 158
 159        Int_t        fNumberOfBinsExpected;  // Number of bins expected
 160
 161        // Fit
 162        Short_t      fMethod;                // Method
 163        Float_t      fBeginFitCharge;        // The fit begins at mean/fBeginFitCharge for the gain calibration
 164        Int_t        fFitPHPeriode;          // Periode of the fit PH
 165        Bool_t       fTakeTheMaxPH;          // Take the Max for the T0 determination
 166        Float_t      fT0Shift0;              // T0 Shift with the maximum positive slope
 167        Float_t      fT0Shift1;              // T0 Shift with the maximum of the amplification region
 168        Float_t      fRangeFitPRF;           // The fit range for the PRF is -fRangeFitPRF +fRangeFitPRF
 169        Bool_t       fAccCDB;                // If there is a calibration database to be compared with....
 170        Int_t        fMinEntries;            // Min Entries to fit the histo
 171        Short_t      fRebin;                 // If you want to rebin the histo for the gain calibration
 172
 173        // Statistics
 174        Int_t        fNumberFit;             // To know how many pad groups have been fitted
 175        Int_t        fNumberFitSuccess;      // To know how many pad groups have been fitted successfully
 176        Int_t        fNumberEnt;             // To know how many pad groups have entries in the histo
 177        Double_t     fStatisticMean;         // To know the mean statistic of the histos
 178
 179
 180        // Debug Modes
 181        TTreeSRedirector   *fDebugStreamer;         //!Debug streamer
 182        Short_t     fDebugLevel;            // Flag for debugging
 183        Int_t       fDet[3];                // Detector  visualised (plane,chamb,sect) si debugging == 3 or 4
 184        Int_t       fFitVoir;               // Fit visualised si debugging == 2
 185
 186        // Magnetic field lorentz angle
 187        Float_t     fMagneticField;        // Magnetic field lorentz angle
 188
 189        // Calibra objects
 190
 191        AliTRDCalibraMode *fCalibraMode;  // The calibration mode
 192
 193        // Current values of the coefficients found and ect...
 194        Float_t  fCurrentCoef[2];         // Current coefs
 195        Float_t  fCurrentCoefE;           // Current coefs error
 196        Float_t  fCurrentCoef2[2];        // Current coefs
 197        Float_t  fCurrentCoefE2;          // Current coefs error
 198        Float_t  fPhd[3];                 // Begin AR and DR
 199        Int_t    fDect1;                  // First calibration group that will be called to be maybe fitted
 200        Int_t    fDect2;                  // Last calibration group that will be called to be maybe fitted
 201        Double_t fScaleFitFactor;         // Scale factor of the fit results for the gain
 202        Int_t    fEntriesCurrent;         // Entries in the current histo
 203        Int_t    fCountDet;               // Current detector
 204        Int_t    fCount;                  // When the next detector comes
 205
 206        // Current calib object
 207        AliTRDCalDet *fCalDet;            // Current calib object
 208        AliTRDCalROC *fCalROC;            // Current calib object
 209        AliTRDCalDet *fCalDet2;           // Current calib object
 210        AliTRDCalROC *fCalROC2;           // Current calib object
 211
 212        // Current values detector
 213
 214        Float_t *fCurrentCoefDetector;     // Current values for the detector
 215        Float_t *fCurrentCoefDetector2;    // Current values for the detector
 216
 217        class AliTRDFitInfo : public TObject {
 218
 219        public:
 220
 221          AliTRDFitInfo()
 222            :TObject()
 223            ,fCoef(0x0)
 224            ,fDetector(-1)                                   { }
 225          AliTRDFitInfo(const AliTRDFitInfo &i)
 226            :TObject(i)
 227            ,fCoef(0x0)
 228            ,fDetector(-1)                                   { }
 229          AliTRDFitInfo &operator=(const AliTRDFitInfo&)     { return *this;            }
 230          virtual ~AliTRDFitInfo()                           { }
 231
 232          void      SetCoef(Float_t *coef)                   { fCoef     = coef;        }
 233          void      SetDetector(Int_t detector)              { fDetector = detector;    }
 234
 235          Float_t  *GetCoef() const                          { return fCoef;            }
 236          Int_t     GetDetector() const                      { return fDetector;        }
 237
 238        protected:
 239
 240          Float_t  *fCoef;                        // Relative coefficient for each group of the detector
 241          Int_t     fDetector;                    // Detector number
 242
 243        };
 244
 245        TObjArray       fVectorFit;            // Vectors to fit
 246        TObjArray       fVectorFit2;           // Vectors to fit
 247
 248        //
 249        // A lot of internal functions......
 250        //
 251
 252        // Init AliTRDCalibraFit
 253        Bool_t   InitFit(Int_t nbins, Int_t i);
 254        Bool_t   InitFitCH();
 255        Bool_t   InitFitPH();
 256        Bool_t   InitFitPRF();
 257        Bool_t   InitFitLinearFitter();
 258
 259        // Not enough Statistics
 260        Bool_t   NotEnoughStatisticCH(Int_t idect);
 261        Bool_t   NotEnoughStatisticPH(Int_t idect);
 262        Bool_t   NotEnoughStatisticPRF(Int_t idect);
 263        Bool_t   NotEnoughStatisticLinearFitter();
 264
 265        // Fill Infos Fit
 266        Bool_t   FillInfosFitCH(Int_t idect);
 267        Bool_t   FillInfosFitPH(Int_t idect);
 268        Bool_t   FillInfosFitPRF(Int_t idect);
 269        Bool_t   FillInfosFitLinearFitter();
 270
 271        void     FillFillCH(Int_t idect);
 272        void     FillFillPH(Int_t idect);
 273        void     FillFillPRF(Int_t idect);
 274        void     FillFillLinearFitter();
 275
 276        Bool_t   FillVectorFit();
 277        Bool_t   FillVectorFit2();
 278
 279        // Functions...
 280        void     InitfCountDetAndfCount(Int_t i);
 281        void     CalculNumberOfBinsExpected(Int_t i);
 282        void     CalculDect1Dect2(Int_t i);
 283        void     UpdatefCountDetAndfCount(Int_t idect, Int_t i);
 284        void     ReconstructFitRowMinRowMax(Int_t idect, Int_t i);
 285        Bool_t   CheckFitVoir();
 286        void     NormierungCharge();
 287        Bool_t   SetNrphiFromTObject(const char *name, Int_t i);
 288        Bool_t   SetNzFromTObject(const char *name, Int_t i);
 289        Int_t    GetNumberOfGroupsPRF(const char* nametitle);
 290
 291        // Calculate the mean coefs from the database
 292        Bool_t   CalculVdriftCoefMean();
 293        Bool_t   CalculChargeCoefMean(Bool_t vrai);
 294        Bool_t   CalculPRFCoefMean();
 295        Bool_t   CalculT0CoefMean();
 296        Bool_t   CalculVdriftLorentzCoef();
 297        Float_t  GetPRFDefault(Int_t plane) const;
 298        void     SetCalROC(Int_t i);
 299
 300        // Fit methods
 301        void     FitBisCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 302        void     FitCH(TH1 *projch, Double_t mean);
 303        void     FitMeanW(TH1 *projch, Double_t nentries);
 304        void     FitMeanWSm(TH1 *projch, Float_t sumAll);
 305        void     FitMean(TH1 *projch, Double_t nentries, Double_t mean);
 306        void     FitPH(TH1 *projPH, Int_t idect);
 307        void     FitPRF(TH1 *projPRF);
 308        void     RmsPRF(TH1 *projPRF);
 309        Bool_t   FitPRFGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins,Float_t xMin,Float_t xMax);
 310        Double_t FitGausMI(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nBins, Float_t xMin,Float_t xMax,TVectorD *param, Bool_t kError= kTRUE);
 311        void     FitPente(TH1 *projPH);
 312        void     FitLagrangePoly(TH1* projPH);
 313        void     FitTnpRange(Double_t *arraye,Double_t *arraym,Double_t *arrayme,Int_t nbg,Int_t nybins);
 314        TH1I    *ReBin(TH1I *hist) const;
 315        TH1F    *ReBin(TH1F *hist) const;
 316
 317        // Some basic geometry function
 318        virtual Int_t    GetPlane(Int_t d) const;
 319        virtual Int_t    GetChamber(Int_t d) const;
 320        virtual Int_t    GetSector(Int_t d) const;
 321
 322        // Instance of this class and so on
 323        static  AliTRDCalibraFit   *fgInstance;                     // Instance
 324        static  Bool_t             fgTerminated;                    // If terminated
 325
 326
 327  private:
 328
 329        static  Double_t PH(Double_t *x, Double_t *par);
 330        static  Double_t AsymmGauss(Double_t *x, Double_t *par);
 331        static  Double_t FuncLandauGaus(Double_t *x, Double_t *par);
 332        static  Double_t LanGauFun(Double_t *x, Double_t *par);
 333        TF1     *LanGauFit(TH1 *his, Double_t *fitrange, Double_t *startvalues
 334                           , Double_t *parlimitslo, Double_t *parlimitshi, Double_t *fitparams
 335                           , Double_t *fiterrors, Double_t *chiSqr, Int_t *ndf) const;
 336        Int_t    LanGauPro(Double_t *params, Double_t &maxx, Double_t &fwhm);
 337        static  Double_t GausConstant(Double_t *x, Double_t *par);
 338
 339        // This is a singleton, contructor is private!
 340        AliTRDCalibraFit();
 341        virtual ~AliTRDCalibraFit();
 342
 343
 344   ClassDef(AliTRDCalibraFit,2)                 // TRD Calibration class
 345
 346 };
 347
 348 #endif
 349
 350