TRD/AliTRDdigitizer.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /*
  17 $Log$
  18 Revision 1.40  2002/10/14 14:57:43  hristov
  19 Merging the VirtualMC branch to the main development branch (HEAD)
  20
  21 Revision 1.33.6.3  2002/10/11 07:26:37  hristov
  22 Updating VirtualMC to v3-09-02
  23
  24 Revision 1.39  2002/10/08 20:46:12  cblume
  25 Do coupling factors before noise is applied
  26
  27 Revision 1.38  2002/04/30 08:30:40  cblume
  28 gAlice now only read by AliRunDigitizer. Therefore it is just deleted in AliTRDmerge.C
  29
  30 Revision 1.37  2002/04/29 11:50:47  cblume
  31 Change initialization of gAlice in the merging case
  32
  33 Revision 1.36  2002/04/12 12:13:23  cblume
  34 Add Jiris changes
  35
  36 Revision 1.35  2002/03/28 14:59:07  cblume
  37 Coding conventions
  38
  39 Revision 1.34  2002/03/25 20:00:44  cblume
  40 Introduce parameter class and regions of interest for merging
  41
  42 Revision 1.33  2002/02/12 17:32:03  cblume
  43 Rearrange the deleting of the list of sdigitsmanager
  44
  45 Revision 1.32  2002/02/12 16:07:21  cblume
  46 Add new constructor
  47
  48 Revision 1.31  2002/02/11 14:27:11  cblume
  49 New pad plane design, new TRF+PRF, tail cancelation, cross talk
  50
  51 Revision 1.30  2001/11/19 08:44:08  cblume
  52 Fix bugs reported by Rene
  53
  54 Revision 1.29  2001/11/14 19:44:25  hristov
  55 Numeric const casted (Alpha)
  56
  57 Revision 1.28  2001/11/14 16:35:58  cblume
  58 Inherits now from AliDetector
  59
  60 Revision 1.27  2001/11/14 10:50:45  cblume
  61 Changes in digits IO. Add merging of summable digits
  62
  63 Revision 1.26  2001/11/06 17:19:41  cblume
  64 Add detailed geometry and simple simulator
  65
  66 Revision 1.25  2001/06/27 09:54:44  cblume
  67 Moved fField initialization to InitDetector()
  68
  69 Revision 1.24  2001/05/21 16:45:47  hristov
  70 Last minute changes (C.Blume)
  71
  72 Revision 1.23  2001/05/07 08:04:48  cblume
  73 New TRF and PRF. Speedup of the code. Digits from amplification region included
  74
  75 Revision 1.22  2001/03/30 14:40:14  cblume
  76 Update of the digitization parameter
  77
  78 Revision 1.21  2001/03/13 09:30:35  cblume
  79 Update of digitization. Moved digit branch definition to AliTRD
  80
  81 Revision 1.20  2001/02/25 20:19:00  hristov
  82 Minor correction: loop variable declared only once for HP, Sun
  83
  84 Revision 1.19  2001/02/14 18:22:26  cblume
  85 Change in the geometry of the padplane
  86
  87 Revision 1.18  2001/01/26 19:56:57  hristov
  88 Major upgrade of AliRoot code
  89
  90 Revision 1.17  2000/12/08 12:53:27  cblume
  91 Change in Copy() function for HP-compiler
  92
  93 Revision 1.16  2000/12/07 12:20:46  cblume
  94 Go back to array compression. Use sampled PRF to speed up digitization
  95
  96 Revision 1.15  2000/11/23 14:34:08  cblume
  97 Fixed bug in expansion routine of arrays (initialize buffers properly)
  98
  99 Revision 1.14  2000/11/20 08:54:44  cblume
 100 Switch off compression as default
 101
 102 Revision 1.13  2000/11/10 14:57:52  cblume
 103 Changes in the geometry constants for the DEC compiler
 104
 105 Revision 1.12  2000/11/01 14:53:20  cblume
 106 Merge with TRD-develop
 107
 108 Revision 1.1.4.9  2000/10/26 17:00:22  cblume
 109 Fixed bug in CheckDetector()
 110
 111 Revision 1.1.4.8  2000/10/23 13:41:35  cblume
 112 Added protection against Log(0) in the gas gain calulation
 113
 114 Revision 1.1.4.7  2000/10/17 02:27:34  cblume
 115 Get rid of global constants
 116
 117 Revision 1.1.4.6  2000/10/16 01:16:53  cblume
 118 Changed timebin 0 to be the one closest to the readout
 119
 120 Revision 1.1.4.5  2000/10/15 23:34:29  cblume
 121 Faster version of the digitizer
 122
 123 Revision 1.1.4.4  2000/10/06 16:49:46  cblume
 124 Made Getters const
 125
 126 Revision 1.1.4.3  2000/10/04 16:34:58  cblume
 127 Replace include files by forward declarations
 128
 129 Revision 1.1.4.2  2000/09/22 14:41:10  cblume
 130 Bug fix in PRF. Included time response. New structure
 131
 132 Revision 1.10  2000/10/05 07:27:53  cblume
 133 Changes in the header-files by FCA
 134
 135 Revision 1.9  2000/10/02 21:28:19  fca
 136 Removal of useless dependecies via forward declarations
 137
 138 Revision 1.8  2000/06/09 11:10:07  cblume
 139 Compiler warnings and coding conventions, next round
 140
 141 Revision 1.7  2000/06/08 18:32:58  cblume
 142 Make code compliant to coding conventions
 143
 144 Revision 1.6  2000/06/07 16:27:32  cblume
 145 Try to remove compiler warnings on Sun and HP
 146
 147 Revision 1.5  2000/05/09 16:38:57  cblume
 148 Removed PadResponse(). Merge problem
 149
 150 Revision 1.4  2000/05/08 15:53:45  cblume
 151 Resolved merge conflict
 152
 153 Revision 1.3  2000/04/28 14:49:27  cblume
 154 Only one declaration of iDict in MakeDigits()
 155
 156 Revision 1.1.4.1  2000/05/08 14:42:04  cblume
 157 Introduced AliTRDdigitsManager
 158
 159 Revision 1.1  2000/02/28 19:00:13  cblume
 160 Add new TRD classes
 161
 162 */
 163
 164 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 165 //                                                                           //
 166 //  Creates and handles digits from TRD hits                                 //
 167 //  Author: C. Blume (C.Blume@gsi.de)                                        //
 168 //                                                                           //
 169 //  The following effects are included:                                      //
 170 //      - Diffusion                                                          //
 171 //      - ExB effects                                                        //
 172 //      - Gas gain including fluctuations                                    //
 173 //      - Pad-response (simple Gaussian approximation)                       //
 174 //      - Time-response                                                      //
 175 //      - Electronics noise                                                  //
 176 //      - Electronics gain                                                   //
 177 //      - Digitization                                                       //
 178 //      - ADC threshold                                                      //
 179 //  The corresponding parameter can be adjusted via the various              //
 180 //  Set-functions. If these parameters are not explicitly set, default       //
 181 //  values are used (see Init-function).                                     //
 182 //  As an example on how to use this class to produce digits from hits       //
 183 //  have a look at the macro hits2digits.C                                   //
 184 //  The production of summable digits is demonstrated in hits2sdigits.C      //
 185 //  and the subsequent conversion of the s-digits into normal digits is      //
 186 //  explained in sdigits2digits.C.                                           //
 187 //                                                                           //
 188 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 189
 190 #include <stdlib.h>
 191
 192 #include <TMath.h>
 193 #include <TVector.h>
 194 #include <TRandom.h>
 195 #include <TROOT.h>
 196 #include <TTree.h>
 197 #include <TFile.h>
 198 #include <TF1.h>
 199 #include <TList.h>
 200 #include <TTask.h>
 201
 202 #include "AliRun.h"
 203 #include "AliMagF.h"
 204 #include "AliRunDigitizer.h"
 205
 206 #include "AliTRD.h"
 207 #include "AliTRDhit.h"
 208 #include "AliTRDdigitizer.h"
 209 #include "AliTRDdataArrayI.h"
 210 #include "AliTRDdataArrayF.h"
 211 #include "AliTRDsegmentArray.h"
 212 #include "AliTRDdigitsManager.h"
 213 #include "AliTRDgeometry.h"
 214 #include "AliTRDparameter.h"
 215
 216 ClassImp(AliTRDdigitizer)
 217
 218 //_____________________________________________________________________________
 219 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer()
 220 {
 221   //
 222   // AliTRDdigitizer default constructor
 223   //
 224
 225   fInputFile          = 0;
 226   fDigitsManager      = 0;
 227   fSDigitsManagerList = 0;
 228   fSDigitsManager     = 0;
 229   fTRD                = 0;
 230   fGeo                = 0;
 231   fPar                = 0;
 232   fMasks              = 0;
 233   fEvent              = 0;
 234   fCompress           = kTRUE;
 235   fDebug              = 0;
 236   fSDigits            = kFALSE;
 237   fSDigitsScale       = 0.0;
 238   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 239   fSimpleSim          = kFALSE;
 240   fSimpleDet          = 0;
 241
 242 }
 243
 244 //_____________________________________________________________________________
 245 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)
 246                 :AliDigitizer(name,title)
 247 {
 248   //
 249   // AliTRDdigitizer constructor
 250   //
 251
 252   fInputFile          = 0;
 253   fDigitsManager      = 0;
 254   fSDigitsManagerList = 0;
 255   fSDigitsManager     = 0;
 256   fTRD                = 0;
 257   fGeo                = 0;
 258   fPar                = 0;
 259   fMasks              = 0;
 260   fEvent              = 0;
 261   fCompress           = kTRUE;
 262   fDebug              = 0;
 263   fSDigits            = kFALSE;
 264   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 265   fSimpleSim          = kFALSE;
 266   fSimpleDet          = 0;
 267
 268   // For the summable digits
 269   fSDigitsScale       = 100.;
 270
 271 }
 272
 273 //_____________________________________________________________________________
 274 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager
 275                                 , const Text_t *name, const Text_t *title)
 276                 :AliDigitizer(manager,name,title)
 277 {
 278   //
 279   // AliTRDdigitizer constructor
 280   //
 281
 282   fInputFile          = 0;
 283   fDigitsManager      = 0;
 284   fSDigitsManagerList = 0;
 285   fSDigitsManager     = 0;
 286   fTRD                = 0;
 287   fGeo                = 0;
 288   fPar                = 0;
 289   fMasks              = 0;
 290   fEvent              = 0;
 291   fCompress           = kTRUE;
 292   fDebug              = 0;
 293   fSDigits            = kFALSE;
 294   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 295   fSimpleSim          = kFALSE;
 296   fSimpleDet          = 0;
 297
 298   // For the summable digits
 299   fSDigitsScale       = 100.;
 300
 301 }
 302
 303 //_____________________________________________________________________________
 304 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager)
 305                 :AliDigitizer(manager,"AliTRDdigitizer","TRD digitizer")
 306 {
 307   //
 308   // AliTRDdigitizer constructor
 309   //
 310
 311   fInputFile          = 0;
 312   fDigitsManager      = 0;
 313   fSDigitsManagerList = 0;
 314   fSDigitsManager     = 0;
 315   fTRD                = 0;
 316   fGeo                = 0;
 317   fPar                = 0;
 318   fMasks              = 0;
 319   fEvent              = 0;
 320   fCompress           = kTRUE;
 321   fDebug              = 0;
 322   fSDigits            = kFALSE;
 323   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 324   fSimpleSim          = kFALSE;
 325   fSimpleDet          = 0;
 326
 327   // For the summable digits
 328   fSDigitsScale       = 100.;
 329
 330 }
 331
 332 //_____________________________________________________________________________
 333 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d)
 334 {
 335   //
 336   // AliTRDdigitizer copy constructor
 337   //
 338
 339   ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 340
 341 }
 342
 343 //_____________________________________________________________________________
 344 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
 345 {
 346   //
 347   // AliTRDdigitizer destructor
 348   //
 349
 350   if (fInputFile) {
 351     fInputFile->Close();
 352     delete fInputFile;
 353     fInputFile = 0;
 354   }
 355
 356   if (fDigitsManager) {
 357     delete fDigitsManager;
 358     fDigitsManager = 0;
 359   }
 360
 361   if (fSDigitsManager) {
 362     delete fSDigitsManager;
 363     fSDigitsManager = 0;
 364   }
 365
 366   if (fSDigitsManagerList) {
 367     delete fSDigitsManagerList;
 368     fSDigitsManagerList = 0;
 369   }
 370
 371   if (fMasks) {
 372     delete [] fMasks;
 373     fMasks = 0;
 374   }
 375
 376 }
 377
 378 //_____________________________________________________________________________
 379 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
 380 {
 381   //
 382   // Assignment operator
 383   //
 384
 385   if (this != &d) ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 386   return *this;
 387
 388 }
 389
 390 //_____________________________________________________________________________
 391 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d)
 392 {
 393   //
 394   // Copy function
 395   //
 396
 397   ((AliTRDdigitizer &) d).fInputFile          = 0;
 398   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManagerList = 0;
 399   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManager     = 0;
 400   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigitsManager      = 0;
 401   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD                = 0;
 402   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo                = 0;
 403   ((AliTRDdigitizer &) d).fMasks              = 0;
 404   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent              = 0;
 405   ((AliTRDdigitizer &) d).fPar                = 0;
 406   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress           = fCompress;
 407   ((AliTRDdigitizer &) d).fDebug              = fDebug  ;
 408   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits            = fSDigits;
 409   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsScale       = fSDigitsScale;
 410   ((AliTRDdigitizer &) d).fMergeSignalOnly    = fMergeSignalOnly;
 411   ((AliTRDdigitizer &) d).fSimpleSim          = fSimpleSim;
 412   ((AliTRDdigitizer &) d).fSimpleDet          = fSimpleDet;
 413
 414 }
 415
 416 //_____________________________________________________________________________
 417 void AliTRDdigitizer::Exec(Option_t* option)
 418 {
 419   //
 420   // Executes the merging
 421   //
 422
 423   Int_t iInput;
 424
 425   AliTRDdigitsManager *sdigitsManager;
 426
 427   TString optionString = option;
 428   if (optionString.Contains("deb")) {
 429     fDebug = 1;
 430     if (optionString.Contains("2")) {
 431       fDebug = 2;
 432     }
 433     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 434     printf("Called with debug option %d\n",fDebug);
 435   }
 436
 437   // The AliRoot file is already connected by the manager
 438   if (gAlice) {
 439     if (fDebug > 0) {
 440       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 441       printf("AliRun object found on file.\n");
 442     }
 443   }
 444   else {
 445     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 446     printf("Could not find AliRun object.\n");
 447     return;
 448   }
 449
 450   Int_t nInput = fManager->GetNinputs();
 451   fMasks = new Int_t[nInput];
 452   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 453     fMasks[iInput] = fManager->GetMask(iInput);
 454   }
 455
 456   // Initialization
 457   InitDetector();
 458
 459   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 460
 461     if (fDebug > 0) {
 462       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 463       printf("Add input stream %d\n",iInput);
 464     }
 465
 466     // check if the input tree exists
 467     if (!fManager->GetInputTreeTRDS(iInput)) {
 468       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 469       printf("Input stream %d does not exist\n",iInput);
 470       return;
 471     }
 472
 473     // Read the s-digits via digits manager
 474     sdigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 475     sdigitsManager->SetDebug(fDebug);
 476     sdigitsManager->SetSDigits(kTRUE);
 477     sdigitsManager->ReadDigits(fManager->GetInputTreeTRDS(iInput));
 478
 479     // Add the s-digits to the input list
 480     AddSDigitsManager(sdigitsManager);
 481
 482   }
 483
 484   // Convert the s-digits to normal digits
 485   if (fDebug > 0) {
 486     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 487     printf("Do the conversion\n");
 488   }
 489   SDigits2Digits();
 490
 491   // Store the digits
 492   if (fDebug > 0) {
 493     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 494     printf("Write the digits\n");
 495   }
 496   fDigitsManager->MakeBranch(fManager->GetTreeDTRD());
 497   fDigitsManager->WriteDigits();
 498   if (fDebug > 0) {
 499     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 500     printf("Done\n");
 501   }
 502
 503   DeleteSDigitsManager();
 504
 505 }
 506
 507 //_____________________________________________________________________________
 508 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *file, Int_t nEvent)
 509 {
 510   //
 511   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 512   //
 513
 514   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 515   fInputFile = (TFile *) gROOT->GetListOfFiles()->FindObject(file);
 516   if (!fInputFile) {
 517     if (fDebug > 0) {
 518       printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 519       printf("Open the AliROOT-file %s.\n",file);
 520     }
 521     fInputFile = new TFile(file,"UPDATE");
 522   }
 523   else {
 524     if (fDebug > 0) {
 525       printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 526       printf("%s is already open.\n",file);
 527     }
 528   }
 529
 530   gAlice = (AliRun *) fInputFile->Get("gAlice");
 531   if (gAlice) {
 532     if (fDebug > 0) {
 533       printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 534       printf("AliRun object found on file.\n");
 535     }
 536   }
 537   else {
 538     printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 539     printf("Could not find AliRun object.\n");
 540     return kFALSE;
 541   }
 542
 543   fEvent = nEvent;
 544
 545   // Import the Trees for the event nEvent in the file
 546   Int_t nparticles = gAlice->GetEvent(fEvent);
 547   if (nparticles <= 0) {
 548     printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 549     printf("No entries in the trees for event %d.\n",fEvent);
 550     return kFALSE;
 551   }
 552
 553   if (InitDetector()) {
 554     return MakeBranch();
 555   }
 556   else {
 557     return kFALSE;
 558   }
 559
 560 }
 561
 562 //_____________________________________________________________________________
 563 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
 564 {
 565   //
 566   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
 567   //
 568
 569   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
 570   fTRD = (AliTRD *) gAlice->GetDetector("TRD");
 571   if (!fTRD) {
 572     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 573     printf("No TRD module found\n");
 574     exit(1);
 575   }
 576   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
 577     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 578     printf("TRD must be version 1 (slow simulator).\n");
 579     exit(1);
 580   }
 581
 582   // Get the geometry
 583   fGeo = fTRD->GetGeometry();
 584   if (fDebug > 0) {
 585     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 586     printf("Geometry version %d\n",fGeo->IsVersion());
 587   }
 588
 589   // Create a digits manager
 590   fDigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 591   fDigitsManager->SetSDigits(fSDigits);
 592   fDigitsManager->CreateArrays();
 593   fDigitsManager->SetEvent(fEvent);
 594   fDigitsManager->SetDebug(fDebug);
 595
 596   // The list for the input s-digits manager to be merged
 597   fSDigitsManagerList = new TList();
 598
 599   return kTRUE;
 600
 601 }
 602
 603 //_____________________________________________________________________________
 604 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeBranch(const Char_t *file) const
 605 {
 606   //
 607   // Create the branches for the digits array
 608   //
 609
 610   return fDigitsManager->MakeBranch(file);
 611
 612 }
 613
 614 //_____________________________________________________________________________
 615 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
 616 {
 617   //
 618   // Creates digits.
 619   //
 620
 621   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 622   // Parameter
 623   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 624
 625   // Converts number of electrons to fC
 626   const Double_t kEl2fC  = 1.602E-19 * 1.0E15;
 627
 628   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 629
 630   // Number of pads included in the pad response
 631   const Int_t kNpad  = 3;
 632
 633   // Number of track dictionary arrays
 634   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
 635
 636   // Half the width of the amplification region
 637   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick() / 2.;
 638
 639   Int_t   iRow, iCol, iTime, iPad;
 640   Int_t   iDict  = 0;
 641   Int_t   nBytes = 0;
 642
 643   Int_t   totalSizeDigits = 0;
 644   Int_t   totalSizeDict0  = 0;
 645   Int_t   totalSizeDict1  = 0;
 646   Int_t   totalSizeDict2  = 0;
 647
 648   Int_t   timeTRDbeg = 0;
 649   Int_t   timeTRDend = 1;
 650
 651   Float_t pos[3];
 652   Float_t rot[3];
 653   Float_t xyz[3];
 654   Float_t padSignal[kNpad];
 655   Float_t signalOld[kNpad];
 656
 657   AliTRDdataArrayF *signals = 0;
 658   AliTRDdataArrayI *digits  = 0;
 659   AliTRDdataArrayI *dictionary[kNDict];
 660
 661   // Create a default parameter class if none is defined
 662   if (!fPar) {
 663     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard TRD parameter");
 664     if (fDebug > 0) {
 665       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 666       printf("Create the default parameter object\n");
 667     }
 668   }
 669
 670   // Create a container for the amplitudes
 671   AliTRDsegmentArray *signalsArray
 672                      = new AliTRDsegmentArray("AliTRDdataArrayF"
 673                                              ,AliTRDgeometry::Ndet());
 674
 675   if (fPar->TRFOn()) {
 676     timeTRDbeg = ((Int_t) (-fPar->GetTRFlo() / fPar->GetTimeBinSize())) - 1;
 677     timeTRDend = ((Int_t) ( fPar->GetTRFhi() / fPar->GetTimeBinSize())) - 1;
 678     if (fDebug > 0) {
 679       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 680       printf("Sample the TRF between -%d and %d\n",timeTRDbeg,timeTRDend);
 681     }
 682   }
 683
 684   Float_t elAttachProp = fPar->GetElAttachProp() / 100.;
 685
 686   if (!fGeo) {
 687     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 688     printf("No geometry defined\n");
 689     return kFALSE;
 690   }
 691
 692   if (fDebug > 0) {
 693     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 694     printf("Start creating digits.\n");
 695   }
 696
 697   // Get the pointer to the hit tree
 698   TTree *hitTree = gAlice->TreeH();
 699
 700   // Get the number of entries in the hit tree
 701   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
 702   Int_t nTrack = 1;
 703   if (!fSimpleSim) {
 704     nTrack = (Int_t) hitTree->GetEntries();
 705     if (fDebug > 0) {
 706       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 707       printf("Found %d primary particles\n",nTrack);
 708     }
 709   }
 710
 711   Int_t detectorOld = -1;
 712   Int_t countHits   =  0;
 713
 714   // Loop through all entries in the tree
 715   for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTrack; iTrack++) {
 716
 717     if (!fSimpleSim) {
 718       gAlice->ResetHits();
 719       nBytes += hitTree->GetEvent(iTrack);
 720     }
 721
 722     // Loop through the TRD hits
 723     Int_t iHit = 0;
 724     AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->FirstHit(-1);
 725     while (hit) {
 726
 727       countHits++;
 728       iHit++;
 729
 730               pos[0]      = hit->X();
 731               pos[1]      = hit->Y();
 732               pos[2]      = hit->Z();
 733       Float_t q           = hit->GetCharge();
 734       Int_t   track       = hit->Track();
 735       Int_t   detector    = hit->GetDetector();
 736       Int_t   plane       = fGeo->GetPlane(detector);
 737       Int_t   sector      = fGeo->GetSector(detector);
 738       Int_t   chamber     = fGeo->GetChamber(detector);
 739       Int_t   nRowMax     = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
 740       Int_t   nColMax     = fPar->GetColMax(plane);
 741       Int_t   nTimeMax    = fPar->GetTimeMax();
 742       Int_t   nTimeBefore = fPar->GetTimeBefore();
 743       Int_t   nTimeAfter  = fPar->GetTimeAfter();
 744       Int_t   nTimeTotal  = fPar->GetTimeTotal();
 745       Float_t row0        = fPar->GetRow0(plane,chamber,sector);
 746       Float_t col0        = fPar->GetCol0(plane);
 747       Float_t time0       = fPar->GetTime0(plane);
 748       Float_t rowPadSize  = fPar->GetRowPadSize(plane,chamber,sector);
 749       Float_t colPadSize  = fPar->GetColPadSize(plane);
 750       Float_t timeBinSize = fPar->GetTimeBinSize();
 751       Float_t divideRow   = 1.0 / rowPadSize;
 752       Float_t divideCol   = 1.0 / colPadSize;
 753       Float_t divideTime  = 1.0 / timeBinSize;
 754
 755       if (fDebug > 1) {
 756         printf("Analyze hit no. %d ",iHit);
 757         printf("-----------------------------------------------------------\n");
 758         hit->Dump();
 759         printf("plane = %d, sector = %d, chamber = %d\n"
 760               ,plane,sector,chamber);
 761         printf("nRowMax = %d, nColMax = %d, nTimeMax = %d\n"
 762               ,nRowMax,nColMax,nTimeMax);
 763         printf("nTimeBefore = %d, nTimeAfter = %d, nTimeTotal = %d\n"
 764               ,nTimeBefore,nTimeAfter,nTimeTotal);
 765         printf("row0 = %f, col0 = %f, time0 = %f\n"
 766               ,row0,col0,time0);
 767         printf("rowPadSize = %f, colPadSize = %f, timeBinSize = %f\n"
 768                ,rowPadSize,colPadSize,timeBinSize);
 769       }
 770
 771       // Don't analyze test hits and switched off detectors
 772       if ((CheckDetector(plane,chamber,sector)) &&
 773           (((Int_t) q) != 0)) {
 774
 775         if (detector != detectorOld) {
 776
 777           if (fDebug > 1) {
 778             printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 779             printf("Get new container. New det = %d, Old det = %d\n"
 780                   ,detector,detectorOld);
 781           }
 782           // Compress the old one if enabled
 783           if ((fCompress) && (detectorOld > -1)) {
 784             if (fDebug > 1) {
 785               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 786               printf("Compress the old container ...");
 787             }
 788             signals->Compress(1,0);
 789             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 790               dictionary[iDict]->Compress(1,0);
 791             }
 792             if (fDebug > 1) printf("done\n");
 793           }
 794           // Get the new container
 795           signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(detector);
 796           if (signals->GetNtime() == 0) {
 797             // Allocate a new one if not yet existing
 798             if (fDebug > 1) {
 799               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 800               printf("Allocate a new container ... ");
 801             }
 802             signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 803           }
 804           else if (fSimpleSim) {
 805             // Clear an old one for the simple simulation
 806             if (fDebug > 1) {
 807               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 808               printf("Clear a old container ... ");
 809             }
 810             signals->Clear();
 811           }
 812           else {
 813             // Expand an existing one
 814             if (fCompress) {
 815               if (fDebug > 1) {
 816                 printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 817                 printf("Expand an existing container ... ");
 818               }
 819               signals->Expand();
 820             }
 821           }
 822           // The same for the dictionary
 823           if (!fSimpleSim) {
 824             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 825               dictionary[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(detector,iDict);
 826               if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
 827                 dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 828               }
 829               else {
 830                 if (fCompress) dictionary[iDict]->Expand();
 831               }
 832             }
 833           }
 834           if (fDebug > 1) printf("done\n");
 835           detectorOld = detector;
 836         }
 837
 838         // Rotate the sectors on top of each other
 839         if (fSimpleSim) {
 840           rot[0] = pos[0];
 841           rot[1] = pos[1];
 842           rot[2] = pos[2];
 843         }
 844         else {
 845           fGeo->Rotate(detector,pos,rot);
 846         }
 847
 848         // The driftlength. It is negative if the hit is in the
 849         // amplification region.
 850         Float_t driftlength = time0 - rot[0];
 851
 852         // Take also the drift in the amplification region into account
 853         // The drift length is at the moment still the same, regardless of
 854         // the position relativ to the wire. This non-isochronity needs still
 855         // to be implemented.
 856         Float_t driftlengthL = TMath::Abs(driftlength + kAmWidth);
 857         if (fPar->ExBOn()) driftlengthL /= TMath::Sqrt(fPar->GetLorentzFactor());
 858
 859         // Loop over all electrons of this hit
 860         // TR photons produce hits with negative charge
 861         Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
 862         for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
 863
 864           xyz[0] = rot[0];
 865           xyz[1] = rot[1];
 866           xyz[2] = rot[2];
 867
 868           // Electron attachment
 869           if (fPar->ElAttachOn()) {
 870             if (gRandom->Rndm() < (driftlengthL * elAttachProp))
 871               continue;
 872           }
 873
 874           // Apply the diffusion smearing
 875           if (fPar->DiffusionOn()) {
 876             if (!(fPar->Diffusion(driftlengthL,xyz))) continue;
 877           }
 878
 879           // Apply E x B effects (depends on drift direction)
 880           if (fPar->ExBOn()) {
 881             if (!(fPar->ExB(driftlength+kAmWidth,xyz))) continue;
 882           }
 883
 884           // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates
 885           // The pad row (z-direction)
 886           Float_t rowDist   = xyz[2] - row0;
 887           Int_t   rowE      = ((Int_t) (rowDist * divideRow));
 888           if ((rowE < 0) || (rowE >= nRowMax)) continue;
 889           Float_t rowOffset = ((((Float_t) rowE) + 0.5) * rowPadSize) - rowDist;
 890
 891           // The pad column (rphi-direction)
 892           Float_t col0tilt  = fPar->Col0Tilted(col0,rowOffset,plane);
 893           Float_t colDist   = xyz[1] - col0tilt;
 894           Int_t   colE      = ((Int_t) (colDist * divideCol));
 895           if ((colE < 0) || (colE >= nColMax)) continue;
 896           Float_t colOffset = ((((Float_t) colE) + 0.5) * colPadSize) - colDist;
 897
 898           // The time bin (negative for hits in the amplification region)
 899           // In the amplification region the electrons drift from both sides
 900           // to the middle (anode wire plane)
 901           Float_t timeDist   = time0 - xyz[0];
 902           Float_t timeOffset = 0;
 903           Int_t   timeE      = 0;
 904           if (timeDist > 0) {
 905             // The time bin
 906             timeE      = ((Int_t) (timeDist * divideTime));
 907             // The distance of the position to the middle of the timebin
 908             timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) - timeDist;
 909           }
 910           else {
 911             // Difference between half of the amplification gap width and
 912             // the distance to the anode wire
 913             Float_t anodeDist = kAmWidth - TMath::Abs(timeDist + kAmWidth);
 914             // The time bin
 915             timeE      = -1 * (((Int_t ) (anodeDist * divideTime)) + 1);
 916             // The distance of the position to the middle of the timebin
 917             timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) + anodeDist;
 918           }
 919
 920           // Apply the gas gain including fluctuations
 921           Float_t ggRndm = 0.0;
 922           do {
 923             ggRndm = gRandom->Rndm();
 924           } while (ggRndm <= 0);
 925           Int_t signal = (Int_t) (-fPar->GetGasGain() * TMath::Log(ggRndm));
 926
 927           // Apply the pad response
 928           if (fPar->PRFOn()) {
 929             // The distance of the electron to the center of the pad
 930             // in units of pad width
 931             Float_t dist = - colOffset * divideCol;
 932             if (!(fPar->PadResponse(signal,dist,plane,padSignal))) continue;
 933           }
 934           else {
 935             padSignal[0] = 0.0;
 936             padSignal[1] = signal;
 937             padSignal[2] = 0.0;
 938           }
 939
 940           // Sample the time response inside the drift region
 941           // + additional time bins before and after.
 942           // The sampling is done always in the middle of the time bin
 943           for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeE-timeTRDbeg,        -nTimeBefore)
 944                     ;iTimeBin < TMath::Min(timeE+timeTRDend,nTimeMax+nTimeAfter )
 945                     ;iTimeBin++) {
 946
 947             // Apply the time response
 948             Float_t timeResponse = 1.0;
 949             Float_t crossTalk    = 0.0;
 950             Float_t time         = (iTimeBin - timeE) * timeBinSize + timeOffset;
 951             if (fPar->TRFOn()) {
 952               timeResponse = fPar->TimeResponse(time);
 953             }
 954             if (fPar->CTOn()) {
 955               crossTalk    = fPar->CrossTalk(time);
 956             }
 957
 958             signalOld[0] = 0.0;
 959             signalOld[1] = 0.0;
 960             signalOld[2] = 0.0;
 961
 962             for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
 963
 964               Int_t colPos = colE + iPad - 1;
 965               if (colPos <        0) continue;
 966               if (colPos >= nColMax) break;
 967
 968               // Add the signals
 969               // Note: The time bin number is shifted by nTimeBefore to avoid negative
 970               // time bins. This has to be subtracted later.
 971               Int_t iCurrentTimeBin = iTimeBin + nTimeBefore;
 972               signalOld[iPad]  = signals->GetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin);
 973               if( colPos != colE ) {
 974                 signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * (timeResponse + crossTalk);
 975               }
 976               else {
 977                 signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * timeResponse;
 978               }
 979               signals->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,signalOld[iPad]);
 980
 981               // Store the track index in the dictionary
 982               // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
 983               if ((signalOld[iPad] > 0) && (!fSimpleSim)) {
 984                 for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 985                   Int_t oldTrack = dictionary[iDict]->GetDataUnchecked(rowE
 986                                                                       ,colPos
 987                                                                       ,iCurrentTimeBin);
 988                   if (oldTrack == track+1) break;
 989                   if (oldTrack ==       0) {
 990                     dictionary[iDict]->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,track+1);
 991                     break;
 992                   }
 993                 }
 994               }
 995
 996             } // Loop: pads
 997
 998           } // Loop: time bins
 999
1000         } // Loop: electrons of a single hit
1001
1002       } // If: detector and test hit
1003
1004       hit = (AliTRDhit *) fTRD->NextHit();
1005
1006     } // Loop: hits of one primary track
1007
1008   } // Loop: primary tracks
1009
1010   if (fDebug > 0) {
1011     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1012     printf("Finished analyzing %d hits\n",countHits);
1013   }
1014
1015   // The coupling factor
1016   Float_t coupling = fPar->GetPadCoupling()
1017                    * fPar->GetTimeCoupling();
1018
1019   // The conversion factor
1020   Float_t convert  = kEl2fC
1021                    * fPar->GetChipGain();
1022
1023   // Loop through all chambers to finalize the digits
1024   Int_t iDetBeg = 0;
1025   Int_t iDetEnd = AliTRDgeometry::Ndet();
1026   if (fSimpleSim) {
1027     iDetBeg = fSimpleDet;
1028     iDetEnd = iDetBeg + 1;
1029   }
1030   for (Int_t iDet = iDetBeg; iDet < iDetEnd; iDet++) {
1031
1032     Int_t plane       = fGeo->GetPlane(iDet);
1033     Int_t sector      = fGeo->GetSector(iDet);
1034     Int_t chamber     = fGeo->GetChamber(iDet);
1035     Int_t nRowMax     = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1036     Int_t nColMax     = fPar->GetColMax(plane);
1037     Int_t nTimeMax    = fPar->GetTimeMax();
1038     Int_t nTimeTotal  = fPar->GetTimeTotal();
1039
1040     Double_t *inADC  = new Double_t[nTimeTotal];
1041     Double_t *outADC = new Double_t[nTimeTotal];
1042
1043     if (fDebug > 0) {
1044       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1045       printf("Digitization for chamber %d\n",iDet);
1046     }
1047
1048     // Add a container for the digits of this detector
1049     digits = fDigitsManager->GetDigits(iDet);
1050     // Allocate memory space for the digits buffer
1051     if (digits->GetNtime() == 0) {
1052       digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1053     }
1054     else if (fSimpleSim) {
1055       digits->Clear();
1056     }
1057
1058     // Get the signal container
1059     signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(iDet);
1060     if (signals->GetNtime() == 0) {
1061       // Create missing containers
1062       signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1063     }
1064     else {
1065       // Expand the container if neccessary
1066       if (fCompress) signals->Expand();
1067     }
1068     // Create the missing dictionary containers
1069     if (!fSimpleSim) {
1070       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1071         dictionary[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1072         if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
1073           dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1074         }
1075       }
1076     }
1077
1078     Int_t nDigits = 0;
1079
1080     // Don't create noise in detectors that are switched off
1081     if (CheckDetector(plane,chamber,sector)) {
1082
1083       // Create the digits for this chamber
1084       for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1085         for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1086
1087           // Create summable digits
1088           if (fSDigits) {
1089
1090             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1091               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1092               signalAmp *= fSDigitsScale;
1093               signalAmp  = TMath::Min(signalAmp,(Float_t) 1.0e9);
1094               Int_t adc  = (Int_t) signalAmp;
1095               if (adc > 0) nDigits++;
1096               digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,adc);
1097             }
1098
1099           }
1100           // Create normal digits
1101           else {
1102
1103             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1104               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1105               // Pad and time coupling
1106               signalAmp *= coupling;
1107               // Add the noise
1108               signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,fPar->GetNoise()),0.0);
1109               // Convert to mV
1110               signalAmp *= convert;
1111               // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the
1112               // signal is larger than fADCinRange
1113               Int_t adc  = 0;
1114               if (signalAmp >= fPar->GetADCinRange()) {
1115                 adc = ((Int_t) fPar->GetADCoutRange());
1116               }
1117               else {
1118                 adc = ((Int_t) (signalAmp * (fPar->GetADCoutRange()
1119                                            / fPar->GetADCinRange())));
1120               }
1121               inADC[iTime]  = adc;
1122               outADC[iTime] = adc;
1123             }
1124
1125             // Apply the tail cancelation via the digital filter
1126             if (fPar->TCOn()) {
1127               DeConvExp(inADC,outADC,nTimeTotal,fPar->GetTCnexp());
1128             }
1129
1130             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1131               // Store the amplitude of the digit if above threshold
1132               if (outADC[iTime] > fPar->GetADCthreshold()) {
1133                 if (fDebug > 2) {
1134                   printf("  iRow = %d, iCol = %d, iTime = %d, adc = %f\n"
1135                         ,iRow,iCol,iTime,outADC[iTime]);
1136                 }
1137                 nDigits++;
1138                 digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,((Int_t) outADC[iTime]));
1139               }
1140             }
1141
1142           }
1143
1144         }
1145       }
1146
1147     }
1148
1149     // Compress the arrays
1150     if (!fSimpleSim) {
1151       digits->Compress(1,0);
1152       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1153         dictionary[iDict]->Compress(1,0);
1154       }
1155
1156       totalSizeDigits += digits->GetSize();
1157       totalSizeDict0  += dictionary[0]->GetSize();
1158       totalSizeDict1  += dictionary[1]->GetSize();
1159       totalSizeDict2  += dictionary[2]->GetSize();
1160
1161       Float_t nPixel = nRowMax * nColMax * nTimeMax;
1162       if (fDebug > 0) {
1163         printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1164         printf("Found %d digits in detector %d (%3.0f).\n"
1165               ,nDigits,iDet
1166               ,100.0 * ((Float_t) nDigits) / nPixel);
1167       }
1168
1169       if (fCompress) signals->Compress(1,0);
1170
1171     }
1172
1173     delete [] inADC;
1174     delete [] outADC;
1175
1176   }
1177
1178   if (signalsArray) {
1179     delete signalsArray;
1180     signalsArray = 0;
1181   }
1182
1183   if (fDebug > 0) {
1184     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1185     printf("Total number of analyzed hits = %d\n",countHits);
1186     if (!fSimpleSim) {
1187       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1188       printf("Total digits data size = %d, %d, %d, %d\n",totalSizeDigits
1189                                                         ,totalSizeDict0
1190                                                         ,totalSizeDict1
1191                                                         ,totalSizeDict2);
1192     }
1193   }
1194
1195   return kTRUE;
1196
1197 }
1198
1199 //_____________________________________________________________________________
1200 void AliTRDdigitizer::AddSDigitsManager(AliTRDdigitsManager *man)
1201 {
1202   //
1203   // Add a digits manager for s-digits to the input list.
1204   //
1205
1206   fSDigitsManagerList->Add(man);
1207
1208 }
1209
1210 //_____________________________________________________________________________
1211 void AliTRDdigitizer::DeleteSDigitsManager()
1212 {
1213   //
1214   // Removes digits manager from the input list.
1215   //
1216
1217   fSDigitsManagerList->Delete();
1218
1219 }
1220
1221 //_____________________________________________________________________________
1222 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSDigits()
1223 {
1224   //
1225   // Converts s-digits to normal digits
1226   //
1227
1228   // Number of track dictionary arrays
1229   const Int_t    kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1230
1231   // Converts number of electrons to fC
1232   const Double_t kEl2fC = 1.602E-19 * 1.0E15;
1233
1234   Int_t iDict = 0;
1235   Int_t iRow;
1236   Int_t iCol;
1237   Int_t iTime;
1238
1239   if (!fPar) {
1240     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard parameter");
1241     if (fDebug > 0) {
1242       printf("<AliTRDdigitizer::ConvertSDigits> ");
1243       printf("Create the default parameter object\n");
1244     }
1245   }
1246
1247   Double_t sDigitsScale = 1.0 / GetSDigitsScale();
1248   Double_t noise        = fPar->GetNoise();
1249   Double_t padCoupling  = fPar->GetPadCoupling();
1250   Double_t timeCoupling = fPar->GetTimeCoupling();
1251   Double_t chipGain     = fPar->GetChipGain();
1252   Double_t coupling     = padCoupling * timeCoupling;
1253   Double_t convert      = kEl2fC * chipGain;
1254   Double_t adcInRange   = fPar->GetADCinRange();
1255   Double_t adcOutRange  = fPar->GetADCoutRange();
1256   Int_t    adcThreshold = fPar->GetADCthreshold();
1257
1258   AliTRDdataArrayI *digitsIn;
1259   AliTRDdataArrayI *digitsOut;
1260   AliTRDdataArrayI *dictionaryIn[kNDict];
1261   AliTRDdataArrayI *dictionaryOut[kNDict];
1262
1263   // Loop through the detectors
1264   for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1265
1266     if (fDebug > 0) {
1267       printf("<AliTRDdigitizer::ConvertSDigits> ");
1268       printf("Convert detector %d to digits.\n",iDet);
1269     }
1270
1271     Int_t plane      = fGeo->GetPlane(iDet);
1272     Int_t sector     = fGeo->GetSector(iDet);
1273     Int_t chamber    = fGeo->GetChamber(iDet);
1274     Int_t nRowMax    = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1275     Int_t nColMax    = fPar->GetColMax(plane);
1276     Int_t nTimeTotal = fPar->GetTimeTotal();
1277
1278     Double_t *inADC  = new Double_t[nTimeTotal];
1279     Double_t *outADC = new Double_t[nTimeTotal];
1280
1281     digitsIn  = fSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1282     digitsIn->Expand();
1283     digitsOut = fDigitsManager->GetDigits(iDet);
1284     digitsOut->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1285     for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1286       dictionaryIn[iDict]  = fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1287       dictionaryIn[iDict]->Expand();
1288       dictionaryOut[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1289       dictionaryOut[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1290     }
1291
1292     for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1293       for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1294
1295         for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1296           Double_t signal = (Double_t) digitsIn->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1297           signal *= sDigitsScale;
1298           // Pad and time coupling
1299           signal *= coupling;
1300           // Add the noise
1301           signal  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signal,noise),0.0);
1302           // Convert to mV
1303           signal *= convert;
1304           // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit adcOutRange if the
1305           // signal is larger than adcInRange
1306           Int_t adc  = 0;
1307           if (signal >= adcInRange) {
1308             adc = ((Int_t) adcOutRange);
1309           }
1310           else {
1311             adc = ((Int_t) (signal * (adcOutRange / adcInRange)));
1312           }
1313           inADC[iTime]  = adc;
1314           outADC[iTime] = adc;
1315         }
1316
1317         // Apply the tail cancelation via the digital filter
1318         if (fPar->TCOn()) {
1319           DeConvExp(inADC,outADC,nTimeTotal,fPar->GetTCnexp());
1320         }
1321
1322         for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1323           // Store the amplitude of the digit if above threshold
1324           if (outADC[iTime] > adcThreshold) {
1325             digitsOut->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,((Int_t) outADC[iTime]));
1326             // Copy the dictionary
1327             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1328               Int_t track = dictionaryIn[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1329               dictionaryOut[iDict]->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,track);
1330             }
1331           }
1332         }
1333
1334       }
1335     }
1336
1337     if (fCompress) {
1338       digitsIn->Compress(1,0);
1339       digitsOut->Compress(1,0);
1340       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1341         dictionaryIn[iDict]->Compress(1,0);
1342         dictionaryOut[iDict]->Compress(1,0);
1343       }
1344     }
1345
1346     delete [] inADC;
1347     delete [] outADC;
1348
1349   }
1350
1351   return kTRUE;
1352
1353 }
1354
1355 //_____________________________________________________________________________
1356 Bool_t AliTRDdigitizer::MergeSDigits()
1357 {
1358   //
1359   // Merges the input s-digits:
1360   //   - The amplitude of the different inputs are summed up.
1361   //   - Of the track IDs from the input dictionaries only one is
1362   //     kept for each input. This works for maximal 3 different merged inputs.
1363   //
1364
1365   // Number of track dictionary arrays
1366   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1367
1368   if (!fPar) {
1369     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard parameter");
1370     if (fDebug > 0) {
1371       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1372       printf("Create the default parameter object\n");
1373     }
1374   }
1375
1376   Int_t iDict = 0;
1377   Int_t jDict = 0;
1378
1379   AliTRDdataArrayI *digitsA;
1380   AliTRDdataArrayI *digitsB;
1381   AliTRDdataArrayI *dictionaryA[kNDict];
1382   AliTRDdataArrayI *dictionaryB[kNDict];
1383
1384   // Get the first s-digits
1385   fSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->First();
1386   if (!fSDigitsManager) return kFALSE;
1387
1388   // Loop through the other sets of s-digits
1389   AliTRDdigitsManager *mergeSDigitsManager;
1390   mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *)
1391                         fSDigitsManagerList->After(fSDigitsManager);
1392
1393   if (fDebug > 0) {
1394     if (mergeSDigitsManager) {
1395       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1396       printf("Merge %d input files.\n",fSDigitsManagerList->GetSize());
1397     }
1398     else {
1399       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1400       printf("Only one input file.\n");
1401     }
1402   }
1403
1404   Int_t iMerge = 0;
1405   while (mergeSDigitsManager) {
1406
1407     iMerge++;
1408
1409     // Loop through the detectors
1410     for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1411
1412       Int_t plane      = fGeo->GetPlane(iDet);
1413       Int_t sector     = fGeo->GetSector(iDet);
1414       Int_t chamber    = fGeo->GetChamber(iDet);
1415       Int_t nRowMax    = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1416       Int_t nColMax    = fPar->GetColMax(plane);
1417       Int_t nTimeTotal = fPar->GetTimeTotal();
1418
1419       // Loop through the pixels of one detector and add the signals
1420       digitsA = fSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1421       digitsB = mergeSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1422       digitsA->Expand();
1423       digitsB->Expand();
1424       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1425         dictionaryA[iDict] = fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1426         dictionaryB[iDict] = mergeSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1427         dictionaryA[iDict]->Expand();
1428         dictionaryB[iDict]->Expand();
1429       }
1430
1431       // Merge only detectors that contain a signal
1432       Bool_t doMerge = kTRUE;
1433       if (fMergeSignalOnly) {
1434         if (digitsA->GetOverThreshold(0) == 0) {
1435           doMerge = kFALSE;
1436         }
1437       }
1438
1439       if (doMerge) {
1440
1441         if (fDebug > 0) {
1442           printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1443           printf("Merge detector %d of input no.%d\n",iDet,iMerge+1);
1444         }
1445
1446         for (Int_t iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1447           for (Int_t iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1448             for (Int_t iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1449
1450               // Add the amplitudes of the summable digits
1451               Int_t ampA = digitsA->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1452               Int_t ampB = digitsB->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1453               ampA += ampB;
1454               digitsA->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,ampA);
1455
1456              // Add the mask to the track id if defined.
1457               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1458                 Int_t trackB = dictionaryB[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1459                 if ((fMasks) && (trackB > 0)) {
1460                   for (jDict = 0; jDict < kNDict; jDict++) {
1461                     Int_t trackA = dictionaryA[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1462                     if (trackA == 0) {
1463                       trackA = trackB + fMasks[iMerge];
1464                       dictionaryA[iDict]->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,trackA);
1465                     }
1466                   }
1467                 }
1468               }
1469
1470             }
1471           }
1472         }
1473
1474       }
1475
1476       if (fCompress) {
1477         digitsA->Compress(1,0);
1478         digitsB->Compress(1,0);
1479         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1480           dictionaryA[iDict]->Compress(1,0);
1481           dictionaryB[iDict]->Compress(1,0);
1482         }
1483       }
1484
1485     }
1486
1487     // The next set of s-digits
1488     mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *)
1489                           fSDigitsManagerList->After(mergeSDigitsManager);
1490
1491   }
1492
1493   return kTRUE;
1494
1495 }
1496
1497 //_____________________________________________________________________________
1498 Bool_t AliTRDdigitizer::SDigits2Digits()
1499 {
1500   //
1501   // Merges the input s-digits and converts them to normal digits
1502   //
1503
1504   if (!MergeSDigits()) return kFALSE;
1505
1506   return ConvertSDigits();
1507
1508 }
1509
1510 //_____________________________________________________________________________
1511 Bool_t AliTRDdigitizer::CheckDetector(Int_t plane, Int_t chamber, Int_t sector)
1512 {
1513   //
1514   // Checks whether a detector is enabled
1515   //
1516
1517   if (fSimpleSim) return kTRUE;
1518
1519   if ((fTRD->GetSensChamber() >=       0) &&
1520       (fTRD->GetSensChamber() != chamber)) return kFALSE;
1521   if ((fTRD->GetSensPlane()   >=       0) &&
1522       (fTRD->GetSensPlane()   !=   plane)) return kFALSE;
1523   if ( fTRD->GetSensSector()  >=       0) {
1524     Int_t sens1 = fTRD->GetSensSector();
1525     Int_t sens2 = sens1 + fTRD->GetSensSectorRange();
1526     sens2 -= ((Int_t) (sens2 / AliTRDgeometry::Nsect()))
1527            * AliTRDgeometry::Nsect();
1528     if (sens1 < sens2) {
1529       if ((sector < sens1) || (sector >= sens2)) return kFALSE;
1530     }
1531     else {
1532       if ((sector < sens1) && (sector >= sens2)) return kFALSE;
1533     }
1534   }
1535
1536   return kTRUE;
1537
1538 }
1539
1540 //_____________________________________________________________________________
1541 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits() const
1542 {
1543   //
1544   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1545   //
1546
1547   // Store the digits and the dictionary in the tree
1548   return fDigitsManager->WriteDigits();
1549
1550 }
1551
1552 //_____________________________________________________________________________
1553 void AliTRDdigitizer::DeConvExp(Double_t *source, Double_t *target
1554                               , Int_t n, Int_t nexp)
1555 {
1556   //
1557   // Does the deconvolution by the digital filter.
1558   //
1559   // Author:        Marcus Gutfleisch, KIP Heidelberg
1560   // Optimized for: New TRF from Venelin Angelov, simulated with CADENCE
1561   //                Pad-ground capacitance = 25 pF
1562   //                Pad-pad cross talk capacitance = 6 pF
1563   //                For 10 MHz digitization, corresponding to 20 time bins
1564   //                in the drift region
1565   //
1566
1567   Double_t rates[2];
1568   Double_t coefficients[2];
1569
1570   /* initialize (coefficient = alpha, rates = lambda) */
1571
1572   if( nexp == 1 ) {
1573     rates[0] = 0.466998;
1574     /* no rescaling */
1575     coefficients[0] = 1.0;
1576   }
1577   if( nexp == 2 ) {
1578     rates[0] = 0.8988162;
1579     coefficients[0] = 0.11392069;
1580     rates[1] = 0.3745688;
1581     coefficients[1] = 0.8860793;
1582     /* no rescaling */
1583     Float_t sumc = coefficients[0]+coefficients[1];
1584     coefficients[0] /= sumc;
1585     coefficients[1] /= sumc;
1586   }
1587
1588   Int_t i, k;
1589   Double_t reminder[2];
1590   Double_t correction, result;
1591
1592   /* attention: computation order is important */
1593   correction=0.0;
1594   for ( k = 0; k < nexp; k++ ) reminder[k]=0.0;
1595
1596   for ( i = 0; i < n; i++ ) {
1597     result = ( source[i] - correction );    /* no rescaling */
1598     target[i] = result;
1599
1600     for ( k = 0; k < nexp; k++ ) reminder[k] = rates[k]
1601                              * ( reminder[k] + coefficients[k] * result);
1602
1603     correction=0.0;
1604     for ( k = 0; k < nexp; k++ ) correction += reminder[k];
1605   }
1606
1607 }
1608
1609 //_____________________________________________________________________________
1610 void AliTRDdigitizer::InitOutput(TFile *file, Int_t iEvent)
1611 {
1612   //
1613   // Initializes the output branches
1614   //
1615
1616   fEvent = iEvent;
1617   fDigitsManager->MakeTreeAndBranches(file,iEvent);
1618
1619 }