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 /* $Id$ */
  17
  18 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                        //
  20 //  Creates and handles digits from TRD hits                              //
  21 //                                                                        //
  22 //  Authors: C. Blume (blume@ikf.uni-frankfurt.de)                        //
  23 //           C. Lippmann                                                  //
  24 //           B. Vulpescu                                                  //
  25 //                                                                        //
  26 //  The following effects are included:                                   //
  27 //      - Diffusion                                                       //
  28 //      - ExB effects                                                     //
  29 //      - Gas gain including fluctuations                                 //
  30 //      - Pad-response (simple Gaussian approximation)                    //
  31 //      - Time-response                                                   //
  32 //      - Electronics noise                                               //
  33 //      - Electronics gain                                                //
  34 //      - Digitization                                                    //
  35 //      - Zero suppression                                                //
  36 //                                                                        //
  37 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  38
  39 #include <TGeoManager.h>
  40 #include <TList.h>
  41 #include <TMath.h>
  42 #include <TRandom.h>
  43 #include <TTree.h>
  44
  45 #include "AliRun.h"
  46 #include "AliMC.h"
  47 #include "AliRunLoader.h"
  48 #include "AliLoader.h"
  49 #include "AliConfig.h"
  50 #include "AliDigitizationInput.h"
  51 #include "AliRunLoader.h"
  52 #include "AliLoader.h"
  53 #include "AliLog.h"
  54
  55 #include "AliTRD.h"
  56 #include "AliTRDhit.h"
  57 #include "AliTRDdigitizer.h"
  58 #include "AliTRDarrayDictionary.h"
  59 #include "AliTRDarrayADC.h"
  60 #include "AliTRDarraySignal.h"
  61 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  62 #include "AliTRDgeometry.h"
  63 #include "AliTRDpadPlane.h"
  64 #include "AliTRDcalibDB.h"
  65 #include "AliTRDSimParam.h"
  66 #include "AliTRDCommonParam.h"
  67 #include "AliTRDfeeParam.h"
  68 #include "AliTRDmcmSim.h"
  69 #include "AliTRDdigitsParam.h"
  70
  71 #include "Cal/AliTRDCalROC.h"
  72 #include "Cal/AliTRDCalDet.h"
  73 #include "Cal/AliTRDCalOnlineGainTableROC.h"
  74
  75 ClassImp(AliTRDdigitizer)
  76
  77 //_____________________________________________________________________________
  78 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer()
  79   :AliDigitizer()
  80   ,fRunLoader(0)
  81   ,fDigitsManager(0)
  82   ,fSDigitsManager(0)
  83   ,fSDigitsManagerList(0)
  84   ,fTRD(0)
  85   ,fGeo(0)
  86   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
  87   ,fEvent(0)
  88   ,fMasks(0)
  89   ,fCompress(kTRUE)
  90   ,fSDigits(kFALSE)
  91   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
  92 {
  93   //
  94   // AliTRDdigitizer default constructor
  95   //
  96
  97 }
  98
  99 //_____________________________________________________________________________
 100 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)
 101   :AliDigitizer(name,title)
 102   ,fRunLoader(0)
 103   ,fDigitsManager(0)
 104   ,fSDigitsManager(0)
 105   ,fSDigitsManagerList(0)
 106   ,fTRD(0)
 107   ,fGeo(0)
 108   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 109   ,fEvent(0)
 110   ,fMasks(0)
 111   ,fCompress(kTRUE)
 112   ,fSDigits(kFALSE)
 113   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 114 {
 115   //
 116   // AliTRDdigitizer constructor
 117   //
 118
 119 }
 120
 121 //_____________________________________________________________________________
 122 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliDigitizationInput* digInput
 123                                , const Text_t *name, const Text_t *title)
 124   :AliDigitizer(digInput,name,title)
 125   ,fRunLoader(0)
 126   ,fDigitsManager(0)
 127   ,fSDigitsManager(0)
 128   ,fSDigitsManagerList(0)
 129   ,fTRD(0)
 130   ,fGeo(0)
 131   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 132   ,fEvent(0)
 133   ,fMasks(0)
 134   ,fCompress(kTRUE)
 135   ,fSDigits(kFALSE)
 136   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 137 {
 138   //
 139   // AliTRDdigitizer constructor
 140   //
 141
 142 }
 143
 144 //_____________________________________________________________________________
 145 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliDigitizationInput* digInput)
 146   :AliDigitizer(digInput,"AliTRDdigitizer","TRD digitizer")
 147   ,fRunLoader(0)
 148   ,fDigitsManager(0)
 149   ,fSDigitsManager(0)
 150   ,fSDigitsManagerList(0)
 151   ,fTRD(0)
 152   ,fGeo(0)
 153   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 154   ,fEvent(0)
 155   ,fMasks(0)
 156   ,fCompress(kTRUE)
 157   ,fSDigits(kFALSE)
 158   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 159 {
 160   //
 161   // AliTRDdigitizer constructor
 162   //
 163
 164 }
 165
 166 //_____________________________________________________________________________
 167 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d)
 168   :AliDigitizer(d)
 169   ,fRunLoader(0)
 170   ,fDigitsManager(0)
 171   ,fSDigitsManager(0)
 172   ,fSDigitsManagerList(0)
 173   ,fTRD(0)
 174   ,fGeo(0)
 175   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 176   ,fEvent(0)
 177   ,fMasks(0)
 178   ,fCompress(d.fCompress)
 179   ,fSDigits(d.fSDigits)
 180   ,fMergeSignalOnly(d.fMergeSignalOnly)
 181 {
 182   //
 183   // AliTRDdigitizer copy constructor
 184   //
 185
 186 }
 187
 188 //_____________________________________________________________________________
 189 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
 190 {
 191   //
 192   // AliTRDdigitizer destructor
 193   //
 194
 195   delete fDigitsManager;
 196   fDigitsManager      = 0;
 197
 198   // s-digitsmanager will be deleted via list
 199   fSDigitsManager     = 0;
 200   fSDigitsManagerList->Delete();
 201   delete fSDigitsManagerList;
 202   fSDigitsManagerList = 0;
 203
 204   delete [] fMasks;
 205   fMasks       = 0;
 206
 207   delete fMcmSim;
 208   fMcmSim = 0;
 209
 210   delete fGeo;
 211   fGeo = 0;
 212
 213 }
 214
 215 //_____________________________________________________________________________
 216 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
 217 {
 218   //
 219   // Assignment operator
 220   //
 221
 222   if (this != &d) {
 223     ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 224   }
 225
 226   return *this;
 227
 228 }
 229
 230 //_____________________________________________________________________________
 231 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d) const
 232 {
 233   //
 234   // Copy function
 235   //
 236
 237   ((AliTRDdigitizer &) d).fRunLoader          = 0;
 238   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigitsManager      = 0;
 239   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManager     = 0;
 240   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManagerList = 0;
 241   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD                = 0;
 242   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo                = 0;
 243   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent              = 0;
 244   ((AliTRDdigitizer &) d).fMasks              = 0;
 245   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress           = fCompress;
 246   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits            = fSDigits;
 247   ((AliTRDdigitizer &) d).fMergeSignalOnly    = fMergeSignalOnly;
 248
 249 }
 250
 251 //_____________________________________________________________________________
 252 void AliTRDdigitizer::Digitize(const Option_t* option)
 253 {
 254   //
 255   // Executes the merging
 256   //
 257
 258   Int_t iInput;
 259
 260   AliTRDdigitsManager *sdigitsManager;
 261
 262   TString optionString = option;
 263   if (optionString.Contains("deb")) {
 264     AliLog::SetClassDebugLevel("AliTRDdigitizer",1);
 265     AliInfo("Called with debug option");
 266   }
 267
 268   // The AliRoot file is already connected by the manager
 269   AliRunLoader *inrl = 0x0;
 270
 271   if (gAlice) {
 272     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 273   }
 274   else {
 275     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetInputFolderName(0));
 276     inrl->LoadgAlice();
 277     gAlice = inrl->GetAliRun();
 278     if (!gAlice) {
 279       AliError("Could not find AliRun object.");
 280       return;
 281     }
 282   }
 283
 284   Int_t nInput = fDigInput->GetNinputs();
 285   fMasks       = new Int_t[nInput];
 286   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 287     fMasks[iInput] = fDigInput->GetMask(iInput);
 288   }
 289
 290   //
 291   // Initialization
 292   //
 293
 294   AliRunLoader *orl = AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetOutputFolderName());
 295
 296   if (InitDetector()) {
 297
 298     AliLoader *ogime = orl->GetLoader("TRDLoader");
 299
 300     TTree *tree = 0;
 301     if (fSDigits) {
 302       // If we produce SDigits
 303       tree = ogime->TreeS();
 304       if (!tree) {
 305         ogime->MakeTree("S");
 306         tree = ogime->TreeS();
 307       }
 308     }
 309     else {
 310       // If we produce Digits
 311       tree = ogime->TreeD();
 312       if (!tree) {
 313         ogime->MakeTree("D");
 314         tree = ogime->TreeD();
 315       }
 316     }
 317
 318     MakeBranch(tree);
 319
 320   }
 321
 322   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 323
 324     AliDebug(1,Form("Add input stream %d",iInput));
 325
 326     // Check if the input tree exists
 327     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetInputFolderName(iInput));
 328     AliLoader *gime = inrl->GetLoader("TRDLoader");
 329
 330     TTree *treees = gime->TreeS();
 331     if (treees == 0x0) {
 332       if (gime->LoadSDigits()) {
 333         AliError(Form("Error Occured while loading S. Digits for input %d.",iInput));
 334         return;
 335       }
 336       treees = gime->TreeS();
 337     }
 338
 339     if (treees == 0x0) {
 340       AliError(Form("Input stream %d does not exist",iInput));
 341       return;
 342     }
 343
 344     // Read the s-digits via digits manager
 345     sdigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 346     sdigitsManager->SetSDigits(kTRUE);
 347
 348     AliRunLoader *rl = AliRunLoader::GetRunLoader(fDigInput->GetInputFolderName(iInput));
 349     AliLoader *gimme = rl->GetLoader("TRDLoader");
 350     if (!gimme->TreeS())
 351       {
 352         gimme->LoadSDigits();
 353       }
 354
 355     sdigitsManager->ReadDigits(gimme->TreeS());
 356
 357     // Add the s-digits to the input list
 358     AddSDigitsManager(sdigitsManager);
 359
 360   }
 361
 362   // Convert the s-digits to normal digits
 363   AliDebug(1,"Do the conversion");
 364   SDigits2Digits();
 365
 366   // Store the digits
 367   AliDebug(1,"Write the digits");
 368   fDigitsManager->WriteDigits();
 369
 370   // Write parameters
 371   orl->CdGAFile();
 372
 373   // Clean up
 374   DeleteSDigitsManager();
 375
 376   AliDebug(1,"Done");
 377
 378 }
 379
 380 //_____________________________________________________________________________
 381 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *file, Int_t nEvent)
 382 {
 383   //
 384   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 385   //
 386   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 387   //
 388
 389   TString evfoldname = AliConfig::GetDefaultEventFolderName();
 390
 391   fRunLoader = AliRunLoader::GetRunLoader(evfoldname);
 392   if (!fRunLoader) {
 393     fRunLoader = AliRunLoader::Open(file,evfoldname,"UPDATE");
 394   }
 395   if (!fRunLoader) {
 396     AliError(Form("Can not open session for file %s.",file));
 397     return kFALSE;
 398   }
 399
 400   if (!fRunLoader->GetAliRun()) {
 401     fRunLoader->LoadgAlice();
 402   }
 403   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 404
 405   if (gAlice) {
 406     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 407   }
 408   else {
 409     AliError("Could not find AliRun object.");
 410     return kFALSE;
 411   }
 412
 413   fEvent = nEvent;
 414
 415   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 416   if (!loader) {
 417     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
 418     return kFALSE;
 419   }
 420
 421   if (InitDetector()) {
 422     TTree *tree = 0;
 423     if (fSDigits) {
 424       // If we produce SDigits
 425       tree = loader->TreeS();
 426       if (!tree) {
 427         loader->MakeTree("S");
 428         tree = loader->TreeS();
 429       }
 430     }
 431     else {
 432       // If we produce Digits
 433       tree = loader->TreeD();
 434       if (!tree) {
 435         loader->MakeTree("D");
 436         tree = loader->TreeD();
 437       }
 438     }
 439     return MakeBranch(tree);
 440   }
 441   else {
 442     return kFALSE;
 443   }
 444
 445 }
 446
 447 //_____________________________________________________________________________
 448 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(AliRunLoader * const runLoader, Int_t nEvent)
 449 {
 450   //
 451   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 452   //
 453   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 454   //
 455
 456   fRunLoader = runLoader;
 457   if (!fRunLoader) {
 458     AliError("RunLoader does not exist");
 459     return kFALSE;
 460   }
 461
 462   if (!fRunLoader->GetAliRun()) {
 463     fRunLoader->LoadgAlice();
 464   }
 465   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 466
 467   if (gAlice) {
 468     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 469   }
 470   else {
 471     AliError("Could not find AliRun object.");
 472     return kFALSE;
 473   }
 474
 475   fEvent = nEvent;
 476
 477   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 478   if (!loader) {
 479     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
 480     return kFALSE;
 481   }
 482
 483   if (InitDetector()) {
 484     TTree *tree = 0;
 485     if (fSDigits) {
 486       // If we produce SDigits
 487       tree = loader->TreeS();
 488       if (!tree) {
 489         loader->MakeTree("S");
 490         tree = loader->TreeS();
 491       }
 492     }
 493     else {
 494       // If we produce Digits
 495       tree = loader->TreeD();
 496       if (!tree) {
 497         loader->MakeTree("D");
 498         tree = loader->TreeD();
 499       }
 500     }
 501     return MakeBranch(tree);
 502   }
 503   else {
 504     return kFALSE;
 505   }
 506
 507 }
 508
 509 //_____________________________________________________________________________
 510 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
 511 {
 512   //
 513   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
 514   //
 515
 516   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
 517   fTRD = (AliTRD *) gAlice->GetDetector("TRD");
 518   if (!fTRD) {
 519     AliFatal("No TRD module found");
 520     exit(1);
 521   }
 522   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
 523     AliFatal("TRD must be version 1 (slow simulator)");
 524     exit(1);
 525   }
 526
 527   // Get the geometry
 528   fGeo = new AliTRDgeometry();
 529
 530   // Create a digits manager
 531   if (fDigitsManager) {
 532     delete fDigitsManager;
 533   }
 534   fDigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 535   fDigitsManager->SetSDigits(fSDigits);
 536   fDigitsManager->CreateArrays();
 537   fDigitsManager->SetEvent(fEvent);
 538
 539   // The list for the input s-digits manager to be merged
 540   if (fSDigitsManagerList) {
 541     fSDigitsManagerList->Delete();
 542   }
 543   else {
 544     fSDigitsManagerList = new TList();
 545   }
 546
 547   return kTRUE;
 548
 549 }
 550
 551 //_____________________________________________________________________________
 552 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeBranch(TTree *tree) const
 553 {
 554   //
 555   // Create the branches for the digits array
 556   //
 557
 558   return fDigitsManager->MakeBranch(tree);
 559
 560 }
 561
 562 //_____________________________________________________________________________
 563 void AliTRDdigitizer::AddSDigitsManager(AliTRDdigitsManager *man)
 564 {
 565   //
 566   // Add a digits manager for s-digits to the input list.
 567   //
 568
 569   fSDigitsManagerList->Add(man);
 570
 571 }
 572
 573 //_____________________________________________________________________________
 574 void AliTRDdigitizer::DeleteSDigitsManager()
 575 {
 576   //
 577   // Removes digits manager from the input list.
 578   //
 579
 580   fSDigitsManagerList->Delete();
 581
 582 }
 583
 584 //_____________________________________________________________________________
 585 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
 586 {
 587   //
 588   // Creates digits.
 589   //
 590
 591   AliDebug(1,"Start creating digits");
 592
 593   if (!fGeo) {
 594     AliError("No geometry defined");
 595     return kFALSE;
 596   }
 597
 598   AliTRDcalibDB *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
 599   if (!calibration) {
 600     AliFatal("Could not get calibration object");
 601     return kFALSE;
 602   }
 603
 604   const Int_t kNdet  = AliTRDgeometry::Ndet();
 605
 606   Float_t **hits = new Float_t*[kNdet];
 607   Int_t    *nhit = new Int_t[kNdet];
 608   memset(nhit,0,kNdet*sizeof(Int_t));
 609
 610   AliTRDarraySignal *signals = 0x0;
 611
 612   // Check the number of time bins from simParam against OCDB,
 613   // if OCDB value is not supposed to be used.
 614   // As default, the value from OCDB is taken
 615   if (AliTRDSimParam::Instance()->GetNTBoverwriteOCDB()) {
 616     if (calibration->GetNumberOfTimeBinsDCS() != AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins()) {
 617       AliWarning(Form("Number of time bins is different to OCDB value [SIM=%d, OCDB=%d]"
 618                      ,AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins()
 619                      ,calibration->GetNumberOfTimeBinsDCS()));
 620     }
 621     // Save the values for the raw data headers
 622     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins());
 623   }
 624   else {
 625     // Save the values for the raw data headers
 626     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(calibration->GetNumberOfTimeBinsDCS());
 627   }
 628
 629   // Save the values for the raw data headers
 630   fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetADCbaseline());
 631
 632   // Sort all hits according to detector number
 633   if (!SortHits(hits,nhit)) {
 634     AliError("Sorting hits failed");
 635     delete [] hits;
 636     delete [] nhit;
 637     return kFALSE;
 638   }
 639
 640   // Loop through all detectors
 641   for (Int_t det = 0; det < kNdet; det++) {
 642
 643     // Detectors that are switched off, not installed, etc.
 644     if ((!calibration->IsChamberNoData(det))    &&
 645         ( fGeo->ChamberInGeometry(det))         &&
 646         (nhit[det] > 0)) {
 647
 648       signals = new AliTRDarraySignal();
 649
 650       // Convert the hits of the current detector to detector signals
 651       if (!ConvertHits(det,hits[det],nhit[det],signals)) {
 652         AliError(Form("Conversion of hits failed for detector=%d",det));
 653         delete [] hits;
 654         delete [] nhit;
 655         delete signals;
 656         signals = 0x0;
 657         return kFALSE;
 658       }
 659
 660       // Convert the detector signals to digits or s-digits
 661       if (!ConvertSignals(det,signals)) {
 662         AliError(Form("Conversion of signals failed for detector=%d",det));
 663         delete [] hits;
 664         delete [] nhit;
 665         delete signals;
 666         signals = 0x0;
 667         return kFALSE;
 668       }
 669
 670       // Delete the signals array
 671       delete signals;
 672       signals = 0x0;
 673
 674     } // if: detector status
 675
 676     delete [] hits[det];
 677
 678   } // for: detector
 679
 680   if (!fSDigits) {
 681     if (AliDataLoader *trklLoader
 682           = AliRunLoader::Instance()->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets")) {
 683       if (trklLoader->Tree())
 684         trklLoader->WriteData("OVERWRITE");
 685     }
 686   }
 687
 688   delete [] hits;
 689   delete [] nhit;
 690
 691   return kTRUE;
 692
 693 }
 694
 695 //_____________________________________________________________________________
 696 Bool_t AliTRDdigitizer::SortHits(Float_t **hits, Int_t *nhit)
 697 {
 698   //
 699   // Read all the hits and sorts them according to detector number
 700   // in the output array <hits>.
 701   //
 702
 703   AliDebug(1,"Start sorting hits");
 704
 705   const Int_t kNdet = AliTRDgeometry::Ndet();
 706   // Size of the hit vector
 707   const Int_t kNhit = 6;
 708
 709   Float_t *xyz      = 0;
 710   Int_t    nhitTrk  = 0;
 711
 712   Int_t   *lhit     = new Int_t[kNdet];
 713   memset(lhit,0,kNdet*sizeof(Int_t));
 714
 715   for (Int_t det = 0; det < kNdet; det++) {
 716     hits[det] = 0x0;
 717   }
 718
 719   AliLoader *gimme = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 720   if (!gimme->TreeH()) {
 721     gimme->LoadHits();
 722   }
 723   TTree *hitTree = gimme->TreeH();
 724   if (hitTree == 0x0) {
 725     AliError("Can not get TreeH");
 726     delete [] lhit;
 727     return kFALSE;
 728   }
 729   fTRD->SetTreeAddress();
 730
 731   // Get the number of entries in the hit tree
 732   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
 733   Int_t nTrk = (Int_t) hitTree->GetEntries();
 734   AliDebug(1,Form("Found %d tracks",nTrk));
 735
 736   // Loop through all the tracks in the tree
 737   for (Int_t iTrk = 0; iTrk < nTrk; iTrk++) {
 738
 739     gAlice->GetMCApp()->ResetHits();
 740     hitTree->GetEvent(iTrk);
 741
 742     if (!fTRD->Hits()) {
 743       AliError(Form("No hits array for track = %d",iTrk));
 744       continue;
 745     }
 746
 747     // Number of hits for this track
 748     nhitTrk = fTRD->Hits()->GetEntriesFast();
 749
 750     Int_t hitCnt = 0;
 751     // Loop through the TRD hits
 752     AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->FirstHit(-1);
 753     while (hit) {
 754
 755       hitCnt++;
 756
 757       // Don't analyze test hits
 758       if (((Int_t) hit->GetCharge()) != 0) {
 759
 760         Int_t   trk  = hit->Track();
 761         Int_t   det  = hit->GetDetector();
 762         Int_t   q    = hit->GetCharge();
 763         Float_t x    = hit->X();
 764         Float_t y    = hit->Y();
 765         Float_t z    = hit->Z();
 766         Float_t time = hit->GetTime();
 767
 768         if (nhit[det] == lhit[det]) {
 769           // Inititialization of new detector
 770           xyz        = new Float_t[kNhit*(nhitTrk+lhit[det])];
 771           if (hits[det]) {
 772             memcpy(xyz,hits[det],sizeof(Float_t)*kNhit*lhit[det]);
 773             delete [] hits[det];
 774           }
 775           lhit[det] += nhitTrk;
 776           hits[det]  = xyz;
 777         }
 778         else {
 779           xyz        = hits[det];
 780         }
 781         xyz[nhit[det]*kNhit+0] = x;
 782         xyz[nhit[det]*kNhit+1] = y;
 783         xyz[nhit[det]*kNhit+2] = z;
 784         xyz[nhit[det]*kNhit+3] = q;
 785         xyz[nhit[det]*kNhit+4] = trk;
 786         xyz[nhit[det]*kNhit+5] = time;
 787         nhit[det]++;
 788
 789       } // if: charge != 0
 790
 791       hit = (AliTRDhit *) fTRD->NextHit();
 792
 793     } // for: hits of one track
 794
 795   } // for: tracks
 796
 797   delete [] lhit;
 798
 799   return kTRUE;
 800
 801 }
 802
 803 //_____________________________________________________________________________
 804 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertHits(Int_t det
 805                                   , const Float_t * const hits
 806                                   , Int_t nhit
 807                                   , AliTRDarraySignal *signals)
 808 {
 809   //
 810   // Converts the detectorwise sorted hits to detector signals
 811   //
 812
 813   AliDebug(1,Form("Start converting hits for detector=%d (nhits=%d)",det,nhit));
 814
 815   // Number of pads included in the pad response
 816   const Int_t kNpad      = 3;
 817   // Number of track dictionary arrays
 818   const Int_t kNdict     = AliTRDdigitsManager::kNDict;
 819   // Size of the hit vector
 820   const Int_t kNhit      = 6;
 821
 822   // Width of the amplification region
 823   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick();
 824   // Width of the drift region
 825   const Float_t kDrWidth = AliTRDgeometry::DrThick();
 826   // Drift + amplification region
 827   const Float_t kDrMin   =          - 0.5 * kAmWidth;
 828   const Float_t kDrMax   = kDrWidth + 0.5 * kAmWidth;
 829
 830   Int_t    iPad          = 0;
 831   Int_t    dict          = 0;
 832   Int_t    timeBinTRFend = 1;
 833
 834   Double_t pos[3];
 835   Double_t loc[3];
 836   Double_t padSignal[kNpad];
 837   Double_t signalOld[kNpad];
 838
 839   AliTRDarrayDictionary *dictionary[kNdict];
 840
 841   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
 842   AliTRDCommonParam *commonParam = AliTRDCommonParam::Instance();
 843   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
 844
 845   if (!commonParam) {
 846     AliFatal("Could not get common parameterss");
 847     return kFALSE;
 848   }
 849   if (!simParam) {
 850     AliFatal("Could not get simulation parameters");
 851     return kFALSE;
 852   }
 853   if (!calibration) {
 854     AliFatal("Could not get calibration object");
 855     return kFALSE;
 856   }
 857
 858   // Get the detector wise calibration objects
 859   AliTRDCalROC       *calVdriftROC      = 0;
 860   Float_t             calVdriftDetValue = 0.0;
 861   const AliTRDCalDet *calVdriftDet      = calibration->GetVdriftDet();
 862   AliTRDCalROC       *calT0ROC          = 0;
 863   Float_t             calT0DetValue     = 0.0;
 864   const AliTRDCalDet *calT0Det          = calibration->GetT0Det();
 865   Double_t            calExBDetValue    = 0.0;
 866   const AliTRDCalDet *calExBDet         = calibration->GetExBDet();
 867
 868   if (simParam->TRFOn()) {
 869     timeBinTRFend = ((Int_t) (simParam->GetTRFhi()
 870                   * commonParam->GetSamplingFrequency())) - 1;
 871   }
 872
 873   Int_t   nTimeTotal   = fDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
 874   Float_t samplingRate = commonParam->GetSamplingFrequency();
 875   Float_t elAttachProp = simParam->GetElAttachProp() / 100.0;
 876
 877   AliTRDpadPlane *padPlane = fGeo->GetPadPlane(det);
 878   Int_t   layer   = fGeo->GetLayer(det);         //update
 879   Float_t row0    = padPlane->GetRow0ROC();
 880   Int_t   nRowMax = padPlane->GetNrows();
 881   Int_t   nColMax = padPlane->GetNcols();
 882
 883   // Create a new array for the signals
 884   signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 885
 886   // Create a new array for the dictionary
 887   for (dict = 0; dict < kNdict; dict++) {
 888     dictionary[dict] = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
 889     dictionary[dict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 890   }
 891
 892   // Loop through the hits in this detector
 893   for (Int_t hit = 0; hit < nhit; hit++) {
 894
 895     pos[0]          = hits[hit*kNhit+0];
 896     pos[1]          = hits[hit*kNhit+1];
 897     pos[2]          = hits[hit*kNhit+2];
 898     Float_t q       = hits[hit*kNhit+3];
 899     Float_t hittime = hits[hit*kNhit+5];
 900     Int_t   track   = ((Int_t) hits[hit*kNhit+4]);
 901
 902     Int_t   inDrift = 1;
 903
 904     // Find the current volume with the geo manager
 905     gGeoManager->SetCurrentPoint(pos);
 906     gGeoManager->FindNode();
 907     if (strstr(gGeoManager->GetPath(),"/UK")) {
 908       inDrift = 0;
 909     }
 910
 911     // Get the calibration objects
 912     calVdriftROC      = calibration->GetVdriftROC(det);
 913     calVdriftDetValue = calVdriftDet->GetValue(det);
 914     calT0ROC          = calibration->GetT0ROC(det);
 915     calT0DetValue     = calT0Det->GetValue(det);
 916     calExBDetValue    = calExBDet->GetValue(det);
 917
 918     // Go to the local coordinate system:
 919     // loc[0] - col  direction in amplification or driftvolume
 920     // loc[1] - row  direction in amplification or driftvolume
 921     // loc[2] - time direction in amplification or driftvolume
 922     gGeoManager->MasterToLocal(pos,loc);
 923     if (inDrift) {
 924       // Relative to middle of amplification region
 925       loc[2] = loc[2] - kDrWidth/2.0 - kAmWidth/2.0;
 926     }
 927
 928     // The driftlength [cm] (w/o diffusion yet !).
 929     // It is negative if the hit is between pad plane and anode wires.
 930     Double_t driftlength = -1.0 * loc[2];
 931
 932     // Stupid patch to take care of TR photons that are absorbed
 933     // outside the chamber volume. A real fix would actually need
 934     // a more clever implementation of the TR hit generation
 935     if (q < 0.0) {
 936       if ((loc[1] < padPlane->GetRowEndROC()) ||
 937           (loc[1] > padPlane->GetRow0ROC())) {
 938         continue;
 939       }
 940       if ((driftlength < kDrMin) ||
 941           (driftlength > kDrMax)) {
 942         continue;
 943       }
 944     }
 945
 946     // Get row and col of unsmeared electron to retrieve drift velocity
 947     // The pad row (z-direction)
 948     Int_t    rowE         = padPlane->GetPadRowNumberROC(loc[1]);
 949     if (rowE < 0) {
 950       continue;
 951     }
 952     Double_t rowOffset    = padPlane->GetPadRowOffsetROC(rowE,loc[1]);
 953     // The pad column (rphi-direction)
 954     Double_t offsetTilt   = padPlane->GetTiltOffset(rowOffset);
 955     Int_t    colE         = padPlane->GetPadColNumber(loc[0]+offsetTilt);
 956     if (colE < 0) {
 957       continue;
 958     }
 959     Double_t colOffset    = 0.0;
 960
 961     // Normalized drift length
 962     Float_t  driftvelocity  = calVdriftDetValue * calVdriftROC->GetValue(colE,rowE);
 963     Double_t absdriftlength = TMath::Abs(driftlength);
 964     if (commonParam->ExBOn()) {
 965       absdriftlength /= TMath::Sqrt(1.0 / (1.0 + calExBDetValue*calExBDetValue));
 966     }
 967
 968     // Loop over all electrons of this hit
 969     // TR photons produce hits with negative charge
 970     Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
 971     for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
 972
 973       // Now the real local coordinate system of the ROC
 974       // column direction: locC
 975       // row direction:    locR
 976       // time direction:   locT
 977       // locR and locC are identical to the coordinates of the corresponding
 978       // volumina of the drift or amplification region.
 979       // locT is defined relative to the wire plane (i.e. middle of amplification
 980       // region), meaning locT = 0, and is negative for hits coming from the
 981       // drift region.
 982       Double_t locC = loc[0];
 983       Double_t locR = loc[1];
 984       Double_t locT = loc[2];
 985
 986       // Electron attachment
 987       if (simParam->ElAttachOn()) {
 988         if (gRandom->Rndm() < (absdriftlength * elAttachProp)) {
 989           continue;
 990         }
 991       }
 992
 993       // Apply the diffusion smearing
 994       if (simParam->DiffusionOn()) {
 995         if (!(Diffusion(driftvelocity,absdriftlength,calExBDetValue,locR,locC,locT))) {
 996           continue;
 997         }
 998       }
 999
1000       // Apply E x B effects (depends on drift direction)
1001       if (commonParam->ExBOn()) {
1002         locC = locC + calExBDetValue * driftlength;
1003       }
1004
1005       // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates.
1006       // The pad row (z-direction)
1007       rowE       = padPlane->GetPadRowNumberROC(locR);
1008       if (rowE < 0) continue;
1009       rowOffset  = padPlane->GetPadRowOffsetROC(rowE,locR);
1010
1011       // The pad column (rphi-direction)
1012       offsetTilt = padPlane->GetTiltOffset(rowOffset);
1013       colE       = padPlane->GetPadColNumber(locC+offsetTilt);
1014       if (colE < 0) continue;
1015       colOffset  = padPlane->GetPadColOffset(colE,locC+offsetTilt);
1016
1017       // Also re-retrieve drift velocity because col and row may have changed
1018       driftvelocity = calVdriftDetValue * calVdriftROC->GetValue(colE,rowE);
1019       Float_t t0    = calT0DetValue     + calT0ROC->GetValue(colE,rowE);
1020
1021       // Convert the position to drift time [mus], using either constant drift velocity or
1022       // time structure of drift cells (non-isochronity, GARFIELD calculation).
1023       // Also add absolute time of hits to take pile-up events into account properly
1024       Double_t drifttime;
1025       if (simParam->TimeStructOn()) {
1026         // Get z-position with respect to anode wire
1027         Double_t zz  =  row0 - locR + padPlane->GetAnodeWireOffset();
1028         zz -= ((Int_t)(2 * zz)) / 2.0;
1029         if (zz > 0.25) {
1030           zz  = 0.5 - zz;
1031         }
1032         // Use drift time map (GARFIELD)
1033         drifttime = commonParam->TimeStruct(driftvelocity,0.5*kAmWidth-1.0*locT,zz)
1034                   + hittime;
1035       }
1036       else {
1037         // Use constant drift velocity
1038         drifttime = TMath::Abs(locT) / driftvelocity
1039                   + hittime;
1040       }
1041
1042       // Apply the gas gain including fluctuations
1043       Double_t ggRndm = 0.0;
1044       do {
1045         ggRndm = gRandom->Rndm();
1046       } while (ggRndm <= 0);
1047       Double_t signal = -(simParam->GetGasGain()) * TMath::Log(ggRndm);
1048
1049       // Apply the pad response
1050       if (simParam->PRFOn()) {
1051         // The distance of the electron to the center of the pad
1052         // in units of pad width
1053         Double_t dist = (colOffset - 0.5*padPlane->GetColSize(colE))
1054                       / padPlane->GetColSize(colE);
1055         // This is a fixed parametrization, i.e. not dependent on
1056         // calibration values !
1057         if (!(calibration->PadResponse(signal,dist,layer,padSignal))) continue;
1058       }
1059       else {
1060         padSignal[0] = 0.0;
1061         padSignal[1] = signal;
1062         padSignal[2] = 0.0;
1063       }
1064
1065       // The time bin (always positive), with t0 distortion
1066       Double_t timeBinIdeal = drifttime * samplingRate + t0;
1067       // Protection
1068       if (TMath::Abs(timeBinIdeal) > 2*nTimeTotal) {
1069         timeBinIdeal = 2 * nTimeTotal;
1070       }
1071       Int_t    timeBinTruncated = ((Int_t) timeBinIdeal);
1072       // The distance of the position to the middle of the timebin
1073       Double_t timeOffset       = ((Float_t) timeBinTruncated
1074                                 + 0.5 - timeBinIdeal) / samplingRate;
1075
1076       // Sample the time response inside the drift region
1077       // + additional time bins before and after.
1078       // The sampling is done always in the middle of the time bin
1079       for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeBinTruncated,0)
1080           ;iTimeBin < TMath::Min(timeBinTruncated+timeBinTRFend,nTimeTotal)
1081           ;iTimeBin++) {
1082
1083         // Apply the time response
1084         Double_t timeResponse = 1.0;
1085         Double_t crossTalk    = 0.0;
1086         Double_t time         = (iTimeBin - timeBinTruncated) / samplingRate + timeOffset;
1087
1088         if (simParam->TRFOn()) {
1089           timeResponse = simParam->TimeResponse(time);
1090         }
1091         if (simParam->CTOn()) {
1092           crossTalk    = simParam->CrossTalk(time);
1093         }
1094
1095         signalOld[0] = 0.0;
1096         signalOld[1] = 0.0;
1097         signalOld[2] = 0.0;
1098
1099         for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
1100
1101           Int_t colPos = colE + iPad - 1;
1102           if (colPos <        0) continue;
1103           if (colPos >= nColMax) break;
1104
1105           // Add the signals
1106           signalOld[iPad] = signals->GetData(rowE,colPos,iTimeBin);
1107
1108           if (colPos != colE) {
1109             // Cross talk added to non-central pads
1110             signalOld[iPad] += padSignal[iPad]
1111                              * (timeResponse + crossTalk);
1112           }
1113           else {
1114             // W/o cross talk at central pad
1115             signalOld[iPad] += padSignal[iPad]
1116                              * timeResponse;
1117           }
1118
1119           signals->SetData(rowE,colPos,iTimeBin,signalOld[iPad]);
1120
1121           // Store the track index in the dictionary
1122           // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
1123           // Note2: Taking out the +1 in track
1124           if (signalOld[iPad] > 0.0) {
1125             for (dict = 0; dict < kNdict; dict++) {
1126               Int_t oldTrack = dictionary[dict]->GetData(rowE,colPos,iTimeBin);
1127               if (oldTrack == track) break;
1128               if (oldTrack ==  -1 ) {
1129                 dictionary[dict]->SetData(rowE,colPos,iTimeBin,track);
1130                 break;
1131               }
1132             }
1133           }
1134
1135         } // Loop: pads
1136
1137       } // Loop: time bins
1138
1139     } // Loop: electrons of a single hit
1140
1141   } // Loop: hits
1142
1143   AliDebug(2,Form("Finished analyzing %d hits",nhit));
1144
1145   return kTRUE;
1146
1147 }
1148
1149 //_____________________________________________________________________________
1150 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSignals(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1151 {
1152   //
1153   // Convert signals to digits
1154   //
1155
1156   AliDebug(1,Form("Start converting the signals for detector %d",det));
1157
1158   if (fSDigits) {
1159     // Convert the signal array to s-digits
1160     if (!Signal2SDigits(det,signals)) {
1161       return kFALSE;
1162     }
1163   }
1164   else {
1165     // Convert the signal array to digits
1166     if (!Signal2ADC(det,signals)) {
1167       return kFALSE;
1168     }
1169     // Run digital processing for digits
1170     RunDigitalProcessing(det);
1171   }
1172
1173   // Compress the arrays
1174   CompressOutputArrays(det);
1175
1176   return kTRUE;
1177
1178 }
1179
1180 //_____________________________________________________________________________
1181 Bool_t AliTRDdigitizer::Signal2ADC(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1182 {
1183   //
1184   // Converts the sampled electron signals to ADC values for a given chamber
1185   //
1186
1187   AliDebug(1,Form("Start converting signals to ADC values for detector=%d",det));
1188
1189   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1190   if (!calibration) {
1191     AliFatal("Could not get calibration object");
1192     return kFALSE;
1193   }
1194
1195   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1196   if (!simParam) {
1197     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1198     return kFALSE;
1199   }
1200
1201   // Converts number of electrons to fC
1202   const Double_t kEl2fC = 1.602e-19 * 1.0e15;
1203
1204   // Coupling factor
1205   Double_t coupling     = simParam->GetPadCoupling()
1206                         * simParam->GetTimeCoupling();
1207   // Electronics conversion factor
1208   Double_t convert      = kEl2fC
1209                         * simParam->GetChipGain();
1210   // ADC conversion factor
1211   Double_t adcConvert   = simParam->GetADCoutRange()
1212                         / simParam->GetADCinRange();
1213   // The electronics baseline in mV
1214   Double_t baseline     = simParam->GetADCbaseline()
1215                         / adcConvert;
1216   // The electronics baseline in electrons
1217   Double_t baselineEl   = baseline
1218                         / convert;
1219
1220   Int_t row  = 0;
1221   Int_t col  = 0;
1222   Int_t time = 0;
1223
1224   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1225   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1226   Int_t nTimeTotal = fDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1227   if (fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det)) {
1228     nTimeTotal = fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1229   }
1230   else {
1231     AliFatal("Could not get number of time bins");
1232     return kFALSE;
1233   }
1234
1235   // The gain factor calibration objects
1236   const AliTRDCalDet *calGainFactorDet      = calibration->GetGainFactorDet();
1237   AliTRDCalROC       *calGainFactorROC      = 0x0;
1238   Float_t             calGainFactorDetValue = 0.0;
1239
1240   AliTRDarrayADC     *digits = 0x0;
1241
1242   if (!signals) {
1243     AliError(Form("Signals array for detector %d does not exist\n",det));
1244     return kFALSE;
1245   }
1246   if (signals->HasData()) {
1247     // Expand the container if neccessary
1248     signals->Expand();
1249   }
1250   else {
1251     // Create missing containers
1252     signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1253   }
1254
1255   // Get the container for the digits of this detector
1256   if (fDigitsManager->HasSDigits()) {
1257     AliError("Digits manager has s-digits");
1258     return kFALSE;
1259   }
1260
1261   digits = (AliTRDarrayADC *) fDigitsManager->GetDigits(det);
1262   // Allocate memory space for the digits buffer
1263   if (!digits->HasData()) {
1264     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1265   }
1266
1267   // Get the calibration objects
1268   calGainFactorROC      = calibration->GetGainFactorROC(det);
1269   calGainFactorDetValue = calGainFactorDet->GetValue(det);
1270
1271   // Get the online gain factors
1272   //AliTRDCalOnlineGainTableROC *onlineGainFactorROC
1273   //  = calibration->GetOnlineGainTableROC(det);
1274
1275   // Create the digits for this chamber
1276   for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1277     for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1278
1279       // Check whether pad is masked
1280       // Bridged pads are not considered yet!!!
1281       if (calibration->IsPadMasked(det,col,row) ||
1282           calibration->IsPadNotConnected(det,col,row)) {
1283         continue;
1284       }
1285
1286       // The gain factors
1287       Float_t padgain = calGainFactorDetValue
1288                       * calGainFactorROC->GetValue(col,row);
1289       if (padgain <= 0) {
1290         AliError(Form("Not a valid gain %f, %d %d %d",padgain,det,col,row));
1291       }
1292
1293       for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1294
1295         // Get the signal amplitude
1296         Float_t signalAmp = signals->GetData(row,col,time);
1297         // Pad and time coupling
1298         signalAmp *= coupling;
1299         // Gain factors
1300         signalAmp *= padgain;
1301
1302         // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1303         signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,simParam->GetNoise())
1304                                ,-baselineEl);
1305
1306         // Convert to mV
1307         signalAmp *= convert;
1308         // Add ADC baseline in mV
1309         signalAmp += baseline;
1310
1311         // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the
1312         // signal is larger than fADCinRange
1313         Short_t adc  = 0;
1314         if (signalAmp >= simParam->GetADCinRange()) {
1315           adc = ((Short_t) simParam->GetADCoutRange());
1316         }
1317         else {
1318           adc = TMath::Nint(signalAmp * adcConvert);
1319         }
1320
1321         // Saving all digits
1322         digits->SetData(row,col,time,adc);
1323
1324       } // for: time
1325
1326     } // for: col
1327   } // for: row
1328
1329   return kTRUE;
1330
1331 }
1332
1333 //_____________________________________________________________________________
1334 Bool_t AliTRDdigitizer::Signal2SDigits(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1335 {
1336   //
1337   // Converts the sampled electron signals to s-digits
1338   //
1339
1340   AliDebug(1,Form("Start converting signals to s-digits for detector=%d",det));
1341
1342   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1343   if (!calibration) {
1344     AliFatal("Could not get calibration object");
1345     return kFALSE;
1346   }
1347
1348   Int_t row  = 0;
1349   Int_t col  = 0;
1350   Int_t time = 0;
1351
1352   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1353   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1354   Int_t nTimeTotal = fDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1355
1356   // Get the container for the digits of this detector
1357   if (!fDigitsManager->HasSDigits()) {
1358     AliError("Digits manager has no s-digits");
1359     return kFALSE;
1360   }
1361
1362   AliTRDarraySignal *digits = (AliTRDarraySignal *) fDigitsManager->GetSDigits(det);
1363   // Allocate memory space for the digits buffer
1364   if (!digits->HasData()) {
1365     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1366   }
1367
1368   // Create the sdigits for this chamber
1369   for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1370     for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1371       for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1372         digits->SetData(row,col,time,signals->GetData(row,col,time));
1373       } // for: time
1374     } // for: col
1375   } // for: row
1376
1377   return kTRUE;
1378
1379 }
1380
1381 //_____________________________________________________________________________
1382 Bool_t AliTRDdigitizer::Digits2SDigits(AliTRDdigitsManager * const manDig
1383                                      , AliTRDdigitsManager * const manSDig)
1384 {
1385   //
1386   // Converts digits into s-digits. Needed for embedding into real data.
1387   //
1388
1389   AliDebug(1,"Start converting digits to s-digits");
1390
1391   if (!fGeo) {
1392     fGeo = new AliTRDgeometry();
1393   }
1394
1395   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1396   if (!calibration) {
1397     AliFatal("Could not get calibration object");
1398     return kFALSE;
1399   }
1400
1401   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1402   if (!simParam) {
1403     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1404     return kFALSE;
1405   }
1406
1407   // Converts number of electrons to fC
1408   const Double_t kEl2fC = 1.602e-19 * 1.0e15;
1409
1410   // Coupling factor
1411   Double_t coupling     = simParam->GetPadCoupling()
1412                         * simParam->GetTimeCoupling();
1413   // Electronics conversion factor
1414   Double_t convert      = kEl2fC
1415                         * simParam->GetChipGain();
1416   // ADC conversion factor
1417   Double_t adcConvert   = simParam->GetADCoutRange()
1418                         / simParam->GetADCinRange();
1419   // The electronics baseline in mV
1420   Double_t baseline     = simParam->GetADCbaseline()
1421                         / adcConvert;
1422   // The electronics baseline in electrons
1423   //Double_t baselineEl   = baseline
1424   //                      / convert;
1425
1426   // The gainfactor calibration objects
1427   //const AliTRDCalDet *calGainFactorDet      = calibration->GetGainFactorDet();
1428   //AliTRDCalROC       *calGainFactorROC      = 0;
1429   //Float_t             calGainFactorDetValue = 0.0;
1430
1431   Int_t row  = 0;
1432   Int_t col  = 0;
1433   Int_t time = 0;
1434
1435   for (Int_t det = 0; det < AliTRDgeometry::Ndet(); det++) {
1436
1437     Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1438     Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1439     Int_t nTimeTotal = manDig->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1440
1441     // Get the calibration objects
1442     //calGainFactorROC      = calibration->GetGainFactorROC(det);
1443     //calGainFactorDetValue = calGainFactorDet->GetValue(det);
1444
1445     // Get the digits
1446     AliTRDarrayADC *digits = (AliTRDarrayADC *) manDig->GetDigits(det);
1447
1448     if (!manSDig->HasSDigits()) {
1449       AliError("SDigits manager has no s-digits");
1450       return kFALSE;
1451     }
1452     // Get the s-digits
1453     AliTRDarraySignal     *sdigits = (AliTRDarraySignal *)     manSDig->GetSDigits(det);
1454     AliTRDarrayDictionary *tracks0 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,0);
1455     AliTRDarrayDictionary *tracks1 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,1);
1456     AliTRDarrayDictionary *tracks2 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,2);
1457     // Allocate memory space for the digits buffer
1458     sdigits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1459     tracks0->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1460     tracks1->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1461     tracks2->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1462
1463     // Keep the digits param
1464     manSDig->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(manDig->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(0));
1465     manSDig->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(manDig->GetDigitsParam()->GetADCbaseline(0));
1466
1467     if (digits->HasData()) {
1468
1469       digits->Expand();
1470
1471       // Create the sdigits for this chamber
1472       for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1473         for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1474
1475           // The gain factors
1476           //Float_t padgain = calGainFactorDetValue
1477           //                * calGainFactorROC->GetValue(col,row);
1478
1479           for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1480
1481             Short_t  adcVal = digits->GetData(row,col,time);
1482             Double_t signal = (Double_t) adcVal;
1483             // ADC -> signal in mV
1484             signal /= adcConvert;
1485             // Subtract baseline in mV
1486             signal -= baseline;
1487             // Signal in mV -> signal in #electrons
1488             signal /= convert;
1489             // Gain factor
1490             //signal /= padgain; // Not needed for real data
1491             // Pad and time coupling
1492             signal /= coupling;
1493
1494             sdigits->SetData(row,col,time,signal);
1495             tracks0->SetData(row,col,time,0);
1496             tracks1->SetData(row,col,time,0);
1497             tracks2->SetData(row,col,time,0);
1498
1499           } // for: time
1500
1501         } // for: col
1502       } // for: row
1503
1504     } // if: has data
1505
1506     sdigits->Compress(0);
1507     tracks0->Compress();
1508     tracks1->Compress();
1509     tracks2->Compress();
1510
1511     // No compress just remove
1512     manDig->RemoveDigits(det);
1513     manDig->RemoveDictionaries(det);
1514
1515   } // for: det
1516
1517   return kTRUE;
1518
1519 }
1520
1521 //_____________________________________________________________________________
1522 Bool_t AliTRDdigitizer::SDigits2Digits()
1523 {
1524   //
1525   // Merges the input s-digits and converts them to normal digits
1526   //
1527
1528   if (!MergeSDigits()) {
1529     return kFALSE;
1530   }
1531
1532   return ConvertSDigits();
1533
1534 }
1535
1536 //_____________________________________________________________________________
1537 Bool_t AliTRDdigitizer::MergeSDigits()
1538 {
1539   //
1540   // Merges the input s-digits:
1541   //   - The amplitude of the different inputs are summed up.
1542   //   - Of the track IDs from the input dictionaries only one is
1543   //     kept for each input. This works for maximal 3 different merged inputs.
1544   //
1545
1546   // Number of track dictionary arrays
1547   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1548
1549   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1550   if (!simParam) {
1551     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1552     return kFALSE;
1553   }
1554
1555   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1556   if (!calibration) {
1557     AliFatal("Could not get calibration object");
1558     return kFALSE;
1559   }
1560
1561   Int_t iDict = 0;
1562   Int_t jDict = 0;
1563
1564   AliTRDarraySignal     *digitsA;
1565   AliTRDarraySignal     *digitsB;
1566   AliTRDarrayDictionary *dictionaryA[kNDict];
1567   AliTRDarrayDictionary *dictionaryB[kNDict];
1568
1569   AliTRDdigitsManager   *mergeSDigitsManager = 0x0;
1570   // Get the first s-digits
1571   fSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->First();
1572   if (!fSDigitsManager) {
1573     AliError("No SDigits manager");
1574     return kFALSE;
1575   }
1576
1577   // Loop through the other sets of s-digits
1578   mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->After(fSDigitsManager);
1579
1580   if (mergeSDigitsManager) {
1581     AliDebug(1,Form("Merge %d input files.",fSDigitsManagerList->GetSize()));
1582   }
1583   else {
1584     AliDebug(1,"Only one input file.");
1585   }
1586
1587   Int_t iMerge = 0;
1588
1589   while (mergeSDigitsManager) {
1590
1591     iMerge++;
1592
1593     // Loop through the detectors
1594     for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1595
1596       Int_t nTimeTotal = fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet);
1597       if (mergeSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet) != nTimeTotal) {
1598         AliError(Form("Mismatch in the number of time bins [%d,%d] in detector %d"
1599                      ,nTimeTotal
1600                      ,mergeSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet)
1601                      ,iDet));
1602         return kFALSE;
1603       }
1604
1605       Int_t nRowMax = fGeo->GetPadPlane(iDet)->GetNrows();
1606       Int_t nColMax = fGeo->GetPadPlane(iDet)->GetNcols();
1607
1608       // Loop through the pixels of one detector and add the signals
1609       digitsA = (AliTRDarraySignal *) fSDigitsManager->GetSDigits(iDet);
1610       digitsB = (AliTRDarraySignal *) mergeSDigitsManager->GetSDigits(iDet);
1611       digitsA->Expand();
1612       if (!digitsA->HasData()) continue;
1613       digitsB->Expand();
1614       if (!digitsB->HasData()) continue;
1615
1616       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1617         dictionaryA[iDict] = (AliTRDarrayDictionary *) fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1618         dictionaryB[iDict] = (AliTRDarrayDictionary *) mergeSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1619         dictionaryA[iDict]->Expand();
1620         dictionaryB[iDict]->Expand();
1621       }
1622
1623       // Merge only detectors that contain a signal
1624       Bool_t doMerge = kTRUE;
1625       if (fMergeSignalOnly) {
1626         if (digitsA->GetOverThreshold(0) == 0) {
1627           doMerge = kFALSE;
1628         }
1629       }
1630
1631       if (doMerge) {
1632
1633         AliDebug(1,Form("Merge detector %d of input no.%d",iDet,iMerge+1));
1634
1635         for (Int_t iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1636           for (Int_t iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1637             for (Int_t iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1638
1639               // Add the amplitudes of the summable digits
1640               Float_t ampA = digitsA->GetData(iRow,iCol,iTime);
1641               Float_t ampB = digitsB->GetData(iRow,iCol,iTime);
1642               ampA += ampB;
1643               digitsA->SetData(iRow,iCol,iTime,ampA);
1644
1645               // Add the mask to the track id if defined.
1646               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1647                 Int_t trackB = dictionaryB[iDict]->GetData(iRow,iCol,iTime);
1648                 if ((fMasks) && (trackB > 0))  {
1649                   for (jDict = 0; jDict < kNDict; jDict++) {
1650                     Int_t trackA = dictionaryA[iDict]->GetData(iRow,iCol,iTime);
1651                     if (trackA == 0) {
1652                       trackA = trackB + fMasks[iMerge];
1653                       dictionaryA[iDict]->SetData(iRow,iCol,iTime,trackA);
1654                     } // if:  track A == 0
1655                   } // for: jDict
1656                 } // if:  fMasks and trackB > 0
1657               } // for: iDict
1658
1659             } // for: iTime
1660           } // for: iCol
1661         } // for: iRow
1662
1663       } // if:  doMerge
1664
1665       mergeSDigitsManager->RemoveDigits(iDet);
1666       mergeSDigitsManager->RemoveDictionaries(iDet);
1667
1668       if (fCompress) {
1669         digitsA->Compress(0);
1670         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1671           dictionaryA[iDict]->Compress();
1672         }
1673       }
1674
1675     } // for: detectors
1676
1677     // The next set of s-digits
1678     mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->After(mergeSDigitsManager);
1679
1680   } // while: mergeDigitsManagers
1681
1682   return kTRUE;
1683
1684 }
1685
1686 //_____________________________________________________________________________
1687 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSDigits()
1688 {
1689   //
1690   // Converts s-digits to normal digits
1691   //
1692
1693   AliTRDarraySignal *digitsIn = 0x0;
1694
1695   if (!fSDigitsManager->HasSDigits()) {
1696     AliError("No s-digits in digits manager");
1697     return kFALSE;
1698   }
1699
1700   // Loop through the detectors
1701   for (Int_t det = 0; det < AliTRDgeometry::Ndet(); det++) {
1702
1703     // Get the merged s-digits (signals)
1704     digitsIn = (AliTRDarraySignal *) fSDigitsManager->GetSDigits(det);
1705     if (!digitsIn->HasData()) {
1706       AliDebug(2,Form("No digits for det=%d",det));
1707       continue;
1708     }
1709
1710     // Convert the merged sdigits to digits
1711     if (!Signal2ADC(det,digitsIn)) {
1712       continue;
1713     }
1714
1715     // Copy the dictionary information to the output array
1716     if (!CopyDictionary(det)) {
1717       continue;
1718     }
1719
1720     // Delete
1721     fSDigitsManager->RemoveDigits(det);
1722     fSDigitsManager->RemoveDictionaries(det);
1723
1724     // Run digital processing
1725     RunDigitalProcessing(det);
1726
1727     // Compress the arrays
1728     CompressOutputArrays(det);
1729
1730   } // for: detector numbers
1731
1732   if (AliDataLoader *trklLoader = AliRunLoader::Instance()->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets")) {
1733     if (trklLoader->Tree())
1734       trklLoader->WriteData("OVERWRITE");
1735   }
1736
1737   // Save the values for the raw data headers
1738   if (AliTRDSimParam::Instance()->GetNTBoverwriteOCDB()) {
1739     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins());
1740   }
1741   else {
1742     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(AliTRDcalibDB::Instance()->GetNumberOfTimeBinsDCS());
1743   }
1744   fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetADCbaseline());
1745
1746   return kTRUE;
1747
1748 }
1749
1750 //_____________________________________________________________________________
1751 Bool_t AliTRDdigitizer::CopyDictionary(Int_t det)
1752 {
1753   //
1754   // Copies the dictionary information from the s-digits arrays
1755   // to the output arrays
1756   //
1757
1758   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1759   if (!calibration) {
1760     AliFatal("Could not get calibration object");
1761     return kFALSE;
1762   }
1763
1764   AliDebug(1,Form("Start copying dictionaries for detector=%d",det));
1765
1766   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1767   AliTRDarrayDictionary *dictionaryIn[kNDict];
1768   AliTRDarrayDictionary *dictionaryOut[kNDict];
1769
1770   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1771   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1772   Int_t nTimeTotal = fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1773
1774   Int_t row  = 0;
1775   Int_t col  = 0;
1776   Int_t time = 0;
1777   Int_t dict = 0;
1778
1779   for (dict = 0; dict < kNDict; dict++) {
1780
1781     dictionaryIn[dict]  = (AliTRDarrayDictionary *) fSDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1782     dictionaryIn[dict]->Expand();
1783     dictionaryOut[dict] = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1784     dictionaryOut[dict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1785
1786     for (row = 0; row < nRowMax; row++) {
1787       for (col = 0; col < nColMax; col++) {
1788         for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1789           Int_t track = dictionaryIn[dict]->GetData(row,col,time);
1790           dictionaryOut[dict]->SetData(row,col,time,track);
1791         } // for: time
1792       } // for: col
1793     } // for: row
1794
1795   } // for: dictionaries
1796
1797   return kTRUE;
1798
1799 }
1800
1801 //_____________________________________________________________________________
1802 void AliTRDdigitizer::CompressOutputArrays(Int_t det)
1803 {
1804   //
1805   // Compress the output arrays
1806   //
1807
1808   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1809   AliTRDarrayDictionary *dictionary = 0x0;
1810
1811   if (fCompress) {
1812
1813     if (!fSDigits) {
1814       AliTRDarrayADC *digits = 0x0;
1815       digits = (AliTRDarrayADC *) fDigitsManager->GetDigits(det);
1816       digits->Compress();
1817     }
1818
1819     if (fSDigits) {
1820       AliTRDarraySignal *digits = 0x0;
1821       digits = (AliTRDarraySignal *) fDigitsManager->GetSDigits(det);
1822       digits->Compress(0);
1823     }
1824
1825     for (Int_t dict = 0; dict < kNDict; dict++) {
1826       dictionary = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1827       dictionary->Compress();
1828     }
1829
1830   }
1831
1832 }
1833
1834 //_____________________________________________________________________________
1835 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits() const
1836 {
1837   //
1838   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1839   //
1840
1841   // Write parameters
1842   fRunLoader->CdGAFile();
1843
1844   // Store the digits and the dictionary in the tree
1845   return fDigitsManager->WriteDigits();
1846
1847 }
1848
1849 //_____________________________________________________________________________
1850 void AliTRDdigitizer::InitOutput(Int_t iEvent)
1851 {
1852   //
1853   // Initializes the output branches
1854   //
1855
1856   fEvent = iEvent;
1857
1858   if (!fRunLoader) {
1859     AliError("Run Loader is NULL");
1860     return;
1861   }
1862
1863   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
1864   if (!loader) {
1865     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
1866     return;
1867   }
1868
1869   TTree *tree = 0;
1870
1871   if (fSDigits) {
1872     // If we produce SDigits
1873     tree = loader->TreeS();
1874     if (!tree) {
1875       loader->MakeTree("S");
1876       tree = loader->TreeS();
1877     }
1878   }
1879   else {
1880     // If we produce Digits
1881     tree = loader->TreeD();
1882     if (!tree) {
1883       loader->MakeTree("D");
1884       tree = loader->TreeD();
1885     }
1886   }
1887   fDigitsManager->SetEvent(iEvent);
1888   fDigitsManager->MakeBranch(tree);
1889
1890 }
1891
1892 //_____________________________________________________________________________
1893 Int_t AliTRDdigitizer::Diffusion(Float_t vdrift, Double_t absdriftlength
1894                                , Double_t exbvalue
1895                                , Double_t &lRow, Double_t &lCol, Double_t &lTime)
1896 {
1897   //
1898   // Applies the diffusion smearing to the position of a single electron.
1899   // Depends on absolute drift length.
1900   //
1901
1902   Float_t diffL = 0.0;
1903   Float_t diffT = 0.0;
1904
1905   if (AliTRDCommonParam::Instance()->GetDiffCoeff(diffL,diffT,vdrift)) {
1906
1907     Float_t driftSqrt = TMath::Sqrt(absdriftlength);
1908     Float_t sigmaT    = driftSqrt * diffT;
1909     Float_t sigmaL    = driftSqrt * diffL;
1910     lRow  = gRandom->Gaus(lRow ,sigmaT);
1911     if (AliTRDCommonParam::Instance()->ExBOn()) {
1912       lCol  = gRandom->Gaus(lCol ,sigmaT * 1.0 / (1.0 + exbvalue*exbvalue));
1913       lTime = gRandom->Gaus(lTime,sigmaL * 1.0 / (1.0 + exbvalue*exbvalue));
1914     }
1915     else {
1916       lCol  = gRandom->Gaus(lCol ,sigmaT);
1917       lTime = gRandom->Gaus(lTime,sigmaL);
1918     }
1919
1920     return 1;
1921
1922   }
1923   else {
1924
1925     return 0;
1926
1927   }
1928
1929 }
1930
1931 //_____________________________________________________________________________
1932 void AliTRDdigitizer::RunDigitalProcessing(Int_t det)
1933 {
1934   //
1935   // Run the digital processing in the TRAP
1936   //
1937
1938   AliTRDfeeParam *feeParam = AliTRDfeeParam::Instance();
1939
1940   AliTRDarrayADC *digits = fDigitsManager->GetDigits(det);
1941   if (!digits)
1942     return;
1943
1944   //Call the methods in the mcm class using the temporary array as input
1945   for(Int_t rob = 0; rob < digits->GetNrow() / 2; rob++)
1946   {
1947     for(Int_t mcm = 0; mcm < 16; mcm++)
1948     {
1949       fMcmSim->Init(det, rob, mcm);
1950       fMcmSim->SetDataByPad(digits, fDigitsManager);
1951       fMcmSim->Filter();
1952       if (feeParam->GetTracklet()) {
1953         fMcmSim->Tracklet();
1954         fMcmSim->StoreTracklets();
1955       }
1956       fMcmSim->ZSMapping();
1957       fMcmSim->WriteData(digits);
1958     }
1959   }
1960
1961 }
1962