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