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 //  Author: C. Blume (C.Blume@gsi.de)                                        //
  22 //                                                                           //
  23 //  The following effects are included:                                      //
  24 //      - Diffusion                                                          //
  25 //      - ExB effects                                                        //
  26 //      - Gas gain including fluctuations                                    //
  27 //      - Pad-response (simple Gaussian approximation)                       //
  28 //      - Time-response                                                      //
  29 //      - Electronics noise                                                  //
  30 //      - Electronics gain                                                   //
  31 //      - Digitization                                                       //
  32 //      - ADC threshold                                                      //
  33 //  The corresponding parameter can be adjusted via the various              //
  34 //  Set-functions. If these parameters are not explicitly set, default       //
  35 //  values are used (see Init-function).                                     //
  36 //  As an example on how to use this class to produce digits from hits       //
  37 //  have a look at the macro hits2digits.C                                   //
  38 //  The production of summable digits is demonstrated in hits2sdigits.C      //
  39 //  and the subsequent conversion of the s-digits into normal digits is      //
  40 //  explained in sdigits2digits.C.                                           //
  41 //                                                                           //
  42 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  43
  44 #include <stdlib.h>
  45
  46 #include <TMath.h>
  47 #include <TVector.h>
  48 #include <TRandom.h>
  49 #include <TROOT.h>
  50 #include <TTree.h>
  51 #include <TFile.h>
  52 #include <TF1.h>
  53 #include <TList.h>
  54 #include <TTask.h>
  55
  56 #include "AliRun.h"
  57 #include "AliRunLoader.h"
  58 #include "AliLoader.h"
  59 #include "AliConfig.h"
  60 #include "AliMagF.h"
  61 #include "AliRunDigitizer.h"
  62 #include "AliRunLoader.h"
  63 #include "AliLoader.h"
  64
  65 #include "AliTRD.h"
  66 #include "AliTRDhit.h"
  67 #include "AliTRDdigitizer.h"
  68 #include "AliTRDdataArrayI.h"
  69 #include "AliTRDdataArrayF.h"
  70 #include "AliTRDsegmentArray.h"
  71 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  72 #include "AliTRDgeometry.h"
  73 #include "AliTRDparameter.h"
  74
  75 ClassImp(AliTRDdigitizer)
  76
  77 //_____________________________________________________________________________
  78 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer()
  79 {
  80   //
  81   // AliTRDdigitizer default constructor
  82   //
  83
  84   fDigitsManager      = 0;
  85   fSDigitsManagerList = 0;
  86   fSDigitsManager     = 0;
  87   fTRD                = 0;
  88   fGeo                = 0;
  89   fPar                = 0;
  90   fMasks              = 0;
  91   fEvent              = 0;
  92   fCompress           = kTRUE;
  93   fDebug              = 0;
  94   fSDigits            = kFALSE;
  95   fSDigitsScale       = 0.0;
  96   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
  97   fSimpleSim          = kFALSE;
  98   fSimpleDet          = 0;
  99
 100 }
 101
 102 //_____________________________________________________________________________
 103 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)
 104                 :AliDigitizer(name,title)
 105 {
 106   //
 107   // AliTRDdigitizer constructor
 108   //
 109
 110   fDigitsManager      = NULL;
 111   fSDigitsManager     = NULL;
 112   fSDigitsManagerList = NULL;
 113   fTRD                = NULL;
 114   fGeo                = NULL;
 115
 116   //NewIO: These data members probably are not needed anymore
 117   fDigitsManager      = 0;
 118   fSDigitsManagerList = 0;
 119   fSDigitsManager     = 0;
 120   fTRD                = 0;
 121   fGeo                = 0;
 122   fPar                = 0;
 123   //End NewIO comment
 124   fMasks              = 0;
 125   fEvent              = 0;
 126   fCompress           = kTRUE;
 127   fDebug              = 0;
 128   fSDigits            = kFALSE;
 129   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 130   fSimpleSim          = kFALSE;
 131   fSimpleDet          = 0;
 132
 133   // For the summable digits
 134   fSDigitsScale       = 100.;
 135
 136 }
 137
 138 //_____________________________________________________________________________
 139 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager
 140                                 , const Text_t *name, const Text_t *title)
 141                 :AliDigitizer(manager,name,title)
 142 {
 143   //
 144   // AliTRDdigitizer constructor
 145   //
 146
 147   fDigitsManager      = 0;
 148   fSDigitsManagerList = 0;
 149   fSDigitsManager     = 0;
 150   fTRD                = 0;
 151   fGeo                = 0;
 152   fPar                = 0;
 153   fMasks              = 0;
 154   fEvent              = 0;
 155   fCompress           = kTRUE;
 156   fDebug              = 0;
 157   fSDigits            = kFALSE;
 158   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 159   fSimpleSim          = kFALSE;
 160   fSimpleDet          = 0;
 161
 162   // For the summable digits
 163   fSDigitsScale       = 100.;
 164
 165 }
 166
 167 //_____________________________________________________________________________
 168 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager)
 169                 :AliDigitizer(manager,"AliTRDdigitizer","TRD digitizer")
 170 {
 171   //
 172   // AliTRDdigitizer constructor
 173   //
 174
 175
 176
 177   fDigitsManager      = 0;
 178   fSDigitsManagerList = 0;
 179   fSDigitsManager     = 0;
 180   fTRD                = 0;
 181   fGeo                = 0;
 182   fPar                = 0;
 183
 184   fMasks              = 0;
 185   fEvent              = 0;
 186   fCompress           = kTRUE;
 187   fDebug              = 0;
 188   fSDigits            = kFALSE;
 189   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 190   fSimpleSim          = kFALSE;
 191   fSimpleDet          = 0;
 192
 193   // For the summable digits
 194   fSDigitsScale       = 100.;
 195
 196 }
 197
 198 //_____________________________________________________________________________
 199 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d)
 200 {
 201   //
 202   // AliTRDdigitizer copy constructor
 203   //
 204
 205   ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 206
 207 }
 208
 209 //_____________________________________________________________________________
 210 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
 211 {
 212   //
 213   // AliTRDdigitizer destructor
 214   //
 215
 216
 217   if (fDigitsManager) {
 218     delete fDigitsManager;
 219     fDigitsManager = 0;
 220   }
 221
 222   if (fSDigitsManager) {
 223     delete fSDigitsManager;
 224     fSDigitsManager = 0;
 225   }
 226
 227   if (fSDigitsManagerList) {
 228     delete fSDigitsManagerList;
 229     fSDigitsManagerList = 0;
 230   }
 231
 232   if (fMasks) {
 233     delete [] fMasks;
 234     fMasks = 0;
 235   }
 236
 237 }
 238
 239 //_____________________________________________________________________________
 240 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
 241 {
 242   //
 243   // Assignment operator
 244   //
 245
 246   if (this != &d) ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 247   return *this;
 248
 249 }
 250
 251 //_____________________________________________________________________________
 252 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d)
 253 {
 254   //
 255   // Copy function
 256   //
 257
 258   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManagerList = 0;
 259   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManager     = 0;
 260   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigitsManager      = 0;
 261   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD                = 0;
 262   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo                = 0;
 263   ((AliTRDdigitizer &) d).fMasks              = 0;
 264   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent              = 0;
 265   ((AliTRDdigitizer &) d).fPar                = 0;
 266   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress           = fCompress;
 267   ((AliTRDdigitizer &) d).fDebug              = fDebug  ;
 268   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits            = fSDigits;
 269   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsScale       = fSDigitsScale;
 270   ((AliTRDdigitizer &) d).fMergeSignalOnly    = fMergeSignalOnly;
 271   ((AliTRDdigitizer &) d).fSimpleSim          = fSimpleSim;
 272   ((AliTRDdigitizer &) d).fSimpleDet          = fSimpleDet;
 273
 274 }
 275
 276 //_____________________________________________________________________________
 277 void AliTRDdigitizer::Exec(Option_t* option)
 278 {
 279   //
 280   // Executes the merging
 281   //
 282
 283   Int_t iInput;
 284
 285   AliTRDdigitsManager *sdigitsManager;
 286
 287   TString optionString = option;
 288   if (optionString.Contains("deb")) {
 289     fDebug = 1;
 290     if (optionString.Contains("2")) {
 291       fDebug = 2;
 292     }
 293     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 294     printf("Called with debug option %d\n",fDebug);
 295   }
 296
 297   // The AliRoot file is already connected by the manager
 298   AliRunLoader* inrl;
 299
 300   if (gAlice)
 301    {
 302     if (fDebug > 0) {
 303       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 304       printf("AliRun object found on file.\n");
 305     }
 306    }
 307   else {
 308     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(0));
 309     inrl->LoadgAlice();
 310     gAlice = inrl->GetAliRun();
 311     if (!gAlice)
 312      {
 313        printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 314        printf("Could not find AliRun object.\n");
 315        return;
 316      }
 317   }
 318
 319   Int_t nInput = fManager->GetNinputs();
 320   fMasks = new Int_t[nInput];
 321   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 322     fMasks[iInput] = fManager->GetMask(iInput);
 323   }
 324
 325   // Initialization
 326   InitDetector();
 327
 328   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 329
 330     if (fDebug > 0) {
 331       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 332       printf("Add input stream %d\n",iInput);
 333     }
 334
 335     // check if the input tree exists
 336     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 337     AliLoader* gime = inrl->GetLoader("TRDLoader");
 338
 339     TTree * treees =  gime->TreeS();
 340     if (treees == 0x0)
 341      {
 342       if (gime->LoadSDigits())
 343        {
 344          Error("Exec","Error Occured while loading S. Digits for input %d.",iInput);
 345          return;
 346        }
 347       treees =  gime->TreeS();
 348      }
 349
 350     if (treees == 0x0) {
 351       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 352       printf("Input stream %d does not exist\n",iInput);
 353       return;
 354     }
 355
 356     // Read the s-digits via digits manager
 357     sdigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 358     sdigitsManager->SetDebug(fDebug);
 359     sdigitsManager->SetSDigits(kTRUE);
 360
 361     AliRunLoader* rl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 362     AliLoader* gimme = rl->GetLoader("TRDLoader");
 363     if (!gimme->TreeS()) gimme->LoadSDigits();
 364     sdigitsManager->ReadDigits(gimme->TreeS());
 365
 366     // Add the s-digits to the input list
 367     AddSDigitsManager(sdigitsManager);
 368
 369   }
 370
 371   // Convert the s-digits to normal digits
 372   if (fDebug > 0) {
 373     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 374     printf("Do the conversion\n");
 375   }
 376   SDigits2Digits();
 377
 378   // Store the digits
 379   if (fDebug > 0) {
 380     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 381     printf("Write the digits\n");
 382   }
 383
 384   AliRunLoader* orl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 385   AliLoader* ogime = orl->GetLoader("TRDLoader");
 386
 387   fDigitsManager->MakeBranch(ogime->TreeD());
 388
 389   fDigitsManager->WriteDigits();
 390
 391   if (fDebug > 0) {
 392     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 393     printf("Done\n");
 394   }
 395
 396   DeleteSDigitsManager();
 397
 398 }
 399
 400 //_____________________________________________________________________________
 401 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *file, Int_t nEvent)
 402 {
 403   //
 404   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 405   //
 406
 407   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 408
 409   fRunLoader = AliRunLoader::Open(file,AliConfig::fgkDefaultEventFolderName,"UPDATE");
 410
 411   if (!fRunLoader)
 412    {
 413      Error("Open","Can not open session for file %s.",file);
 414      return kFALSE;
 415    }
 416
 417   fRunLoader->LoadgAlice();
 418   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 419
 420   if (gAlice) {
 421     if (fDebug > 0) {
 422       printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 423       printf("AliRun object found on file.\n");
 424     }
 425   }
 426   else {
 427     printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 428     printf("Could not find AliRun object.\n");
 429     return kFALSE;
 430   }
 431
 432   fEvent = nEvent;
 433
 434   // Import the Trees for the event nEvent in the file
 435   fRunLoader->GetEvent(fEvent);
 436
 437   AliLoader* loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 438   if (!loader)
 439    {
 440      Error("Open","Can not get TRD loader from Run Loader");
 441      return kFALSE;
 442    }
 443
 444   if (InitDetector()) {
 445     TTree* tree = 0;
 446     if (fSDigits)
 447      {
 448      //if we produce SDigits
 449        tree = loader->TreeS();
 450        if (!tree)
 451         {
 452          loader->MakeTree("S");
 453          tree = loader->TreeS();
 454         }
 455      }
 456     else
 457      {//if we produce Digits
 458        tree = loader->TreeD();
 459        if (!tree)
 460         {
 461          loader->MakeTree("D");
 462          tree = loader->TreeD();
 463         }
 464      }
 465     return MakeBranch(tree);
 466   }
 467   else {
 468     return kFALSE;
 469   }
 470
 471 }
 472
 473 //_____________________________________________________________________________
 474 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
 475 {
 476   //
 477   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
 478   //
 479
 480   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
 481   fTRD = (AliTRD *) gAlice->GetDetector("TRD");
 482   if (!fTRD) {
 483     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 484     printf("No TRD module found\n");
 485     exit(1);
 486   }
 487   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
 488     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 489     printf("TRD must be version 1 (slow simulator).\n");
 490     exit(1);
 491   }
 492
 493   // Get the geometry
 494   fGeo = fTRD->GetGeometry();
 495   if (fDebug > 0) {
 496     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 497     printf("Geometry version %d\n",fGeo->IsVersion());
 498   }
 499
 500   // Create a digits manager
 501   fDigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 502   fDigitsManager->SetSDigits(fSDigits);
 503   fDigitsManager->CreateArrays();
 504   fDigitsManager->SetEvent(fEvent);
 505   fDigitsManager->SetDebug(fDebug);
 506
 507   // The list for the input s-digits manager to be merged
 508   fSDigitsManagerList = new TList();
 509
 510   return kTRUE;
 511
 512 }
 513
 514 //_____________________________________________________________________________
 515 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeBranch(TTree* tree) const
 516 {
 517   //
 518   // Create the branches for the digits array
 519   //
 520
 521   return fDigitsManager->MakeBranch(tree);
 522
 523 }
 524
 525 //_____________________________________________________________________________
 526 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
 527 {
 528   //
 529   // Creates digits.
 530   //
 531
 532   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 533   // Parameter
 534   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 535
 536   // Converts number of electrons to fC
 537   const Double_t kEl2fC  = 1.602E-19 * 1.0E15;
 538
 539   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 540
 541   // Number of pads included in the pad response
 542   const Int_t kNpad  = 3;
 543
 544   // Number of track dictionary arrays
 545   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
 546
 547   // Half the width of the amplification region
 548   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick() / 2.;
 549
 550   Int_t   iRow, iCol, iTime, iPad;
 551   Int_t   iDict  = 0;
 552   Int_t   nBytes = 0;
 553
 554   Int_t   totalSizeDigits = 0;
 555   Int_t   totalSizeDict0  = 0;
 556   Int_t   totalSizeDict1  = 0;
 557   Int_t   totalSizeDict2  = 0;
 558
 559   Int_t   timeTRDbeg = 0;
 560   Int_t   timeTRDend = 1;
 561
 562   Float_t pos[3];
 563   Float_t rot[3];
 564   Float_t xyz[3];
 565   Float_t padSignal[kNpad];
 566   Float_t signalOld[kNpad];
 567
 568   AliTRDdataArrayF *signals = 0;
 569   AliTRDdataArrayI *digits  = 0;
 570   AliTRDdataArrayI *dictionary[kNDict];
 571
 572   // Create a default parameter class if none is defined
 573   if (!fPar) {
 574     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard TRD parameter");
 575     if (fDebug > 0) {
 576       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 577       printf("Create the default parameter object\n");
 578     }
 579   }
 580
 581   // Create a container for the amplitudes
 582   AliTRDsegmentArray *signalsArray
 583                      = new AliTRDsegmentArray("AliTRDdataArrayF"
 584                                              ,AliTRDgeometry::Ndet());
 585
 586   if (fPar->TRFOn()) {
 587     timeTRDbeg = ((Int_t) (-fPar->GetTRFlo() / fPar->GetTimeBinSize())) - 1;
 588     timeTRDend = ((Int_t) ( fPar->GetTRFhi() / fPar->GetTimeBinSize())) - 1;
 589     if (fDebug > 0) {
 590       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 591       printf("Sample the TRF between -%d and %d\n",timeTRDbeg,timeTRDend);
 592     }
 593   }
 594
 595   Float_t elAttachProp = fPar->GetElAttachProp() / 100.;
 596
 597   if (!fGeo) {
 598     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 599     printf("No geometry defined\n");
 600     return kFALSE;
 601   }
 602
 603   if (fDebug > 0) {
 604     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 605     printf("Start creating digits.\n");
 606   }
 607
 608   AliLoader* gimme = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 609   if (!gimme->TreeH()) gimme->LoadHits();
 610   TTree* hitTree = gimme->TreeH();
 611   if (hitTree == 0x0)
 612     {
 613       Error("MakeDigits","Can not get TreeH");
 614       return kFALSE;
 615     }
 616   fTRD->SetTreeAddress();
 617
 618   // Get the number of entries in the hit tree
 619   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
 620   Int_t nTrack = 1;
 621   if (!fSimpleSim) {
 622     nTrack = (Int_t) hitTree->GetEntries();
 623     if (fDebug > 0) {
 624       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 625       printf("Found %d primary particles\n",nTrack);
 626     }
 627   }
 628
 629   Int_t detectorOld = -1;
 630   Int_t countHits   =  0;
 631
 632   // Loop through all entries in the tree
 633   for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTrack; iTrack++) {
 634
 635     if (!fSimpleSim) {
 636       gAlice->ResetHits();
 637       nBytes += hitTree->GetEvent(iTrack);
 638     }
 639
 640     // Loop through the TRD hits
 641     Int_t iHit = 0;
 642     AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->FirstHit(-1);
 643     while (hit) {
 644
 645       countHits++;
 646       iHit++;
 647
 648               pos[0]      = hit->X();
 649               pos[1]      = hit->Y();
 650               pos[2]      = hit->Z();
 651       Float_t q           = hit->GetCharge();
 652       Int_t   track       = hit->Track();
 653       Int_t   detector    = hit->GetDetector();
 654       Int_t   plane       = fGeo->GetPlane(detector);
 655       Int_t   sector      = fGeo->GetSector(detector);
 656       Int_t   chamber     = fGeo->GetChamber(detector);
 657       Int_t   nRowMax     = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
 658       Int_t   nColMax     = fPar->GetColMax(plane);
 659       Int_t   nTimeMax    = fPar->GetTimeMax();
 660       Int_t   nTimeBefore = fPar->GetTimeBefore();
 661       Int_t   nTimeAfter  = fPar->GetTimeAfter();
 662       Int_t   nTimeTotal  = fPar->GetTimeTotal();
 663       Float_t row0        = fPar->GetRow0(plane,chamber,sector);
 664       Float_t col0        = fPar->GetCol0(plane);
 665       Float_t time0       = fPar->GetTime0(plane);
 666       Float_t rowPadSize  = fPar->GetRowPadSize(plane,chamber,sector);
 667       Float_t colPadSize  = fPar->GetColPadSize(plane);
 668       Float_t timeBinSize = fPar->GetTimeBinSize();
 669       Float_t divideRow   = 1.0 / rowPadSize;
 670       Float_t divideCol   = 1.0 / colPadSize;
 671       Float_t divideTime  = 1.0 / timeBinSize;
 672
 673       if (fDebug > 1) {
 674         printf("Analyze hit no. %d ",iHit);
 675         printf("-----------------------------------------------------------\n");
 676         hit->Dump();
 677         printf("plane = %d, sector = %d, chamber = %d\n"
 678               ,plane,sector,chamber);
 679         printf("nRowMax = %d, nColMax = %d, nTimeMax = %d\n"
 680               ,nRowMax,nColMax,nTimeMax);
 681         printf("nTimeBefore = %d, nTimeAfter = %d, nTimeTotal = %d\n"
 682               ,nTimeBefore,nTimeAfter,nTimeTotal);
 683         printf("row0 = %f, col0 = %f, time0 = %f\n"
 684               ,row0,col0,time0);
 685         printf("rowPadSize = %f, colPadSize = %f, timeBinSize = %f\n"
 686                ,rowPadSize,colPadSize,timeBinSize);
 687       }
 688
 689       // Don't analyze test hits and switched off detectors
 690       if ((CheckDetector(plane,chamber,sector)) &&
 691           (((Int_t) q) != 0)) {
 692
 693         if (detector != detectorOld) {
 694
 695           if (fDebug > 1) {
 696             printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 697             printf("Get new container. New det = %d, Old det = %d\n"
 698                   ,detector,detectorOld);
 699           }
 700           // Compress the old one if enabled
 701           if ((fCompress) && (detectorOld > -1)) {
 702             if (fDebug > 1) {
 703               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 704               printf("Compress the old container ...");
 705             }
 706             signals->Compress(1,0);
 707             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 708               dictionary[iDict]->Compress(1,0);
 709             }
 710             if (fDebug > 1) printf("done\n");
 711           }
 712           // Get the new container
 713           signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(detector);
 714           if (signals->GetNtime() == 0) {
 715             // Allocate a new one if not yet existing
 716             if (fDebug > 1) {
 717               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 718               printf("Allocate a new container ... ");
 719             }
 720             signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 721           }
 722           else if (fSimpleSim) {
 723             // Clear an old one for the simple simulation
 724             if (fDebug > 1) {
 725               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 726               printf("Clear a old container ... ");
 727             }
 728             signals->Clear();
 729           }
 730           else {
 731             // Expand an existing one
 732             if (fCompress) {
 733               if (fDebug > 1) {
 734                 printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 735                 printf("Expand an existing container ... ");
 736               }
 737               signals->Expand();
 738             }
 739           }
 740           // The same for the dictionary
 741           if (!fSimpleSim) {
 742             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 743               dictionary[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(detector,iDict);
 744               if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
 745                 dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 746               }
 747               else {
 748                 if (fCompress) dictionary[iDict]->Expand();
 749               }
 750             }
 751           }
 752           if (fDebug > 1) printf("done\n");
 753           detectorOld = detector;
 754         }
 755
 756         // Rotate the sectors on top of each other
 757         if (fSimpleSim) {
 758           rot[0] = pos[0];
 759           rot[1] = pos[1];
 760           rot[2] = pos[2];
 761         }
 762         else {
 763           fGeo->Rotate(detector,pos,rot);
 764         }
 765
 766         // The driftlength. It is negative if the hit is in the
 767         // amplification region.
 768         Float_t driftlength = time0 - rot[0];
 769
 770         // Take also the drift in the amplification region into account
 771         // The drift length is at the moment still the same, regardless of
 772         // the position relativ to the wire. This non-isochronity needs still
 773         // to be implemented.
 774         Float_t driftlengthL = TMath::Abs(driftlength + kAmWidth);
 775         if (fPar->ExBOn()) driftlengthL /= TMath::Sqrt(fPar->GetLorentzFactor());
 776
 777         // Loop over all electrons of this hit
 778         // TR photons produce hits with negative charge
 779         Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
 780         for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
 781
 782           xyz[0] = rot[0];
 783           xyz[1] = rot[1];
 784           xyz[2] = rot[2];
 785
 786           // Electron attachment
 787           if (fPar->ElAttachOn()) {
 788             if (gRandom->Rndm() < (driftlengthL * elAttachProp))
 789               continue;
 790           }
 791
 792           // Apply the diffusion smearing
 793           if (fPar->DiffusionOn()) {
 794             if (!(fPar->Diffusion(driftlengthL,xyz))) continue;
 795           }
 796
 797           // Apply E x B effects (depends on drift direction)
 798           if (fPar->ExBOn()) {
 799             if (!(fPar->ExB(driftlength+kAmWidth,xyz))) continue;
 800           }
 801
 802           // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates
 803           // The pad row (z-direction)
 804           Float_t rowDist   = xyz[2] - row0;
 805           Int_t   rowE      = ((Int_t) (rowDist * divideRow));
 806           if ((rowE < 0) || (rowE >= nRowMax)) continue;
 807           Float_t rowOffset = ((((Float_t) rowE) + 0.5) * rowPadSize) - rowDist;
 808
 809           // The pad column (rphi-direction)
 810           Float_t col0tilt  = fPar->Col0Tilted(col0,rowOffset,plane);
 811           Float_t colDist   = xyz[1] - col0tilt;
 812           Int_t   colE      = ((Int_t) (colDist * divideCol));
 813           if ((colE < 0) || (colE >= nColMax)) continue;
 814           Float_t colOffset = ((((Float_t) colE) + 0.5) * colPadSize) - colDist;
 815
 816           // The time bin (negative for hits in the amplification region)
 817           // In the amplification region the electrons drift from both sides
 818           // to the middle (anode wire plane)
 819           Float_t timeDist   = time0 - xyz[0];
 820           Float_t timeOffset = 0;
 821           Int_t   timeE      = 0;
 822           if (timeDist > 0) {
 823             // The time bin
 824             timeE      = ((Int_t) (timeDist * divideTime));
 825             // The distance of the position to the middle of the timebin
 826             timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) - timeDist;
 827           }
 828           else {
 829             // Difference between half of the amplification gap width and
 830             // the distance to the anode wire
 831             Float_t anodeDist = kAmWidth - TMath::Abs(timeDist + kAmWidth);
 832             // The time bin
 833             timeE      = -1 * (((Int_t ) (anodeDist * divideTime)) + 1);
 834             // The distance of the position to the middle of the timebin
 835             timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) + anodeDist;
 836           }
 837
 838           // Apply the gas gain including fluctuations
 839           Float_t ggRndm = 0.0;
 840           do {
 841             ggRndm = gRandom->Rndm();
 842           } while (ggRndm <= 0);
 843           Int_t signal = (Int_t) (-fPar->GetGasGain() * TMath::Log(ggRndm));
 844
 845           // Apply the pad response
 846           if (fPar->PRFOn()) {
 847             // The distance of the electron to the center of the pad
 848             // in units of pad width
 849             Float_t dist = - colOffset * divideCol;
 850             if (!(fPar->PadResponse(signal,dist,plane,padSignal))) continue;
 851           }
 852           else {
 853             padSignal[0] = 0.0;
 854             padSignal[1] = signal;
 855             padSignal[2] = 0.0;
 856           }
 857
 858           // Sample the time response inside the drift region
 859           // + additional time bins before and after.
 860           // The sampling is done always in the middle of the time bin
 861           for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeE-timeTRDbeg,        -nTimeBefore)
 862                     ;iTimeBin < TMath::Min(timeE+timeTRDend,nTimeMax+nTimeAfter )
 863                     ;iTimeBin++) {
 864
 865             // Apply the time response
 866             Float_t timeResponse = 1.0;
 867             Float_t crossTalk    = 0.0;
 868             Float_t time         = (iTimeBin - timeE) * timeBinSize + timeOffset;
 869             if (fPar->TRFOn()) {
 870               timeResponse = fPar->TimeResponse(time);
 871             }
 872             if (fPar->CTOn()) {
 873               crossTalk    = fPar->CrossTalk(time);
 874             }
 875
 876             signalOld[0] = 0.0;
 877             signalOld[1] = 0.0;
 878             signalOld[2] = 0.0;
 879
 880             for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
 881
 882               Int_t colPos = colE + iPad - 1;
 883               if (colPos <        0) continue;
 884               if (colPos >= nColMax) break;
 885
 886               // Add the signals
 887               // Note: The time bin number is shifted by nTimeBefore to avoid negative
 888               // time bins. This has to be subtracted later.
 889               Int_t iCurrentTimeBin = iTimeBin + nTimeBefore;
 890               signalOld[iPad]  = signals->GetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin);
 891               if( colPos != colE ) {
 892                 signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * (timeResponse + crossTalk);
 893               }
 894               else {
 895                 signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * timeResponse;
 896               }
 897               signals->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,signalOld[iPad]);
 898
 899               // Store the track index in the dictionary
 900               // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
 901               if ((signalOld[iPad] > 0) && (!fSimpleSim)) {
 902                 for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 903                   Int_t oldTrack = dictionary[iDict]->GetDataUnchecked(rowE
 904                                                                       ,colPos
 905                                                                       ,iCurrentTimeBin);
 906                   if (oldTrack == track+1) break;
 907                   if (oldTrack ==       0) {
 908                     dictionary[iDict]->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,track+1);
 909                     break;
 910                   }
 911                 }
 912               }
 913
 914             } // Loop: pads
 915
 916           } // Loop: time bins
 917
 918         } // Loop: electrons of a single hit
 919
 920       } // If: detector and test hit
 921
 922       hit = (AliTRDhit *) fTRD->NextHit();
 923
 924     } // Loop: hits of one primary track
 925
 926   } // Loop: primary tracks
 927
 928   if (fDebug > 0) {
 929     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 930     printf("Finished analyzing %d hits\n",countHits);
 931   }
 932
 933   // The coupling factor
 934   Float_t coupling = fPar->GetPadCoupling()
 935                    * fPar->GetTimeCoupling();
 936
 937   // The conversion factor
 938   Float_t convert  = kEl2fC
 939                    * fPar->GetChipGain();
 940
 941   // Loop through all chambers to finalize the digits
 942   Int_t iDetBeg = 0;
 943   Int_t iDetEnd = AliTRDgeometry::Ndet();
 944   if (fSimpleSim) {
 945     iDetBeg = fSimpleDet;
 946     iDetEnd = iDetBeg + 1;
 947   }
 948   for (Int_t iDet = iDetBeg; iDet < iDetEnd; iDet++) {
 949
 950     Int_t plane       = fGeo->GetPlane(iDet);
 951     Int_t sector      = fGeo->GetSector(iDet);
 952     Int_t chamber     = fGeo->GetChamber(iDet);
 953     Int_t nRowMax     = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
 954     Int_t nColMax     = fPar->GetColMax(plane);
 955     Int_t nTimeMax    = fPar->GetTimeMax();
 956     Int_t nTimeTotal  = fPar->GetTimeTotal();
 957
 958     Double_t *inADC  = new Double_t[nTimeTotal];
 959     Double_t *outADC = new Double_t[nTimeTotal];
 960
 961     if (fDebug > 0) {
 962       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 963       printf("Digitization for chamber %d\n",iDet);
 964     }
 965
 966     // Add a container for the digits of this detector
 967     digits = fDigitsManager->GetDigits(iDet);
 968     // Allocate memory space for the digits buffer
 969     if (digits->GetNtime() == 0) {
 970       digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 971     }
 972     else if (fSimpleSim) {
 973       digits->Clear();
 974     }
 975
 976     // Get the signal container
 977     signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(iDet);
 978     if (signals->GetNtime() == 0) {
 979       // Create missing containers
 980       signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 981     }
 982     else {
 983       // Expand the container if neccessary
 984       if (fCompress) signals->Expand();
 985     }
 986     // Create the missing dictionary containers
 987     if (!fSimpleSim) {
 988       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 989         dictionary[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
 990         if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
 991           dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 992         }
 993       }
 994     }
 995
 996     Int_t nDigits = 0;
 997
 998     // Don't create noise in detectors that are switched off
 999     if (CheckDetector(plane,chamber,sector)) {
1000
1001       // Create the digits for this chamber
1002       for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1003         for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1004
1005           // Create summable digits
1006           if (fSDigits) {
1007
1008             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1009               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1010               signalAmp *= fSDigitsScale;
1011               signalAmp  = TMath::Min(signalAmp,(Float_t) 1.0e9);
1012               Int_t adc  = (Int_t) signalAmp;
1013               if (adc > 0) nDigits++;
1014               digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,adc);
1015             }
1016
1017           }
1018           // Create normal digits
1019           else {
1020
1021             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1022               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1023               // Pad and time coupling
1024               signalAmp *= coupling;
1025               // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1026               Double_t baselineEl = fPar->GetADCbaseline() * (fPar->GetADCinRange()
1027                                                            / fPar->GetADCoutRange())
1028                                                            / convert;
1029               signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,fPar->GetNoise())
1030                                      ,-baselineEl);
1031               // Convert to mV
1032               signalAmp *= convert;
1033               // Add ADC baseline in mV
1034               signalAmp += fPar->GetADCbaseline() * (fPar->GetADCinRange()
1035                                                    / fPar->GetADCoutRange());
1036               // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the
1037               // signal is larger than fADCinRange
1038               Int_t adc  = 0;
1039               if (signalAmp >= fPar->GetADCinRange()) {
1040                 adc = ((Int_t) fPar->GetADCoutRange());
1041               }
1042               else {
1043                 adc = ((Int_t) (signalAmp * (fPar->GetADCoutRange()
1044                                            / fPar->GetADCinRange())));
1045               }
1046               inADC[iTime]  = adc;
1047               outADC[iTime] = adc;
1048             }
1049
1050             // Apply the tail cancelation via the digital filter
1051             if (fPar->TCOn()) {
1052               DeConvExp(inADC,outADC,nTimeTotal,fPar->GetTCnexp());
1053             }
1054
1055             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1056               // Store the amplitude of the digit if above threshold
1057               if (outADC[iTime] > fPar->GetADCthreshold()) {
1058                 if (fDebug > 2) {
1059                   printf("  iRow = %d, iCol = %d, iTime = %d, adc = %f\n"
1060                         ,iRow,iCol,iTime,outADC[iTime]);
1061                 }
1062                 nDigits++;
1063                 digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,((Int_t) outADC[iTime]));
1064               }
1065             }
1066
1067           }
1068
1069         }
1070       }
1071
1072     }
1073
1074     // Compress the arrays
1075     if (!fSimpleSim) {
1076       digits->Compress(1,0);
1077       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1078         dictionary[iDict]->Compress(1,0);
1079       }
1080
1081       totalSizeDigits += digits->GetSize();
1082       totalSizeDict0  += dictionary[0]->GetSize();
1083       totalSizeDict1  += dictionary[1]->GetSize();
1084       totalSizeDict2  += dictionary[2]->GetSize();
1085
1086       Float_t nPixel = nRowMax * nColMax * nTimeMax;
1087       if (fDebug > 0) {
1088         printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1089         printf("Found %d digits in detector %d (%3.0f).\n"
1090               ,nDigits,iDet
1091               ,100.0 * ((Float_t) nDigits) / nPixel);
1092       }
1093
1094       if (fCompress) signals->Compress(1,0);
1095
1096     }
1097
1098     delete [] inADC;
1099     delete [] outADC;
1100
1101   }
1102
1103   if (signalsArray) {
1104     delete signalsArray;
1105     signalsArray = 0;
1106   }
1107
1108   if (fDebug > 0) {
1109     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1110     printf("Total number of analyzed hits = %d\n",countHits);
1111     if (!fSimpleSim) {
1112       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1113       printf("Total digits data size = %d, %d, %d, %d\n",totalSizeDigits
1114                                                         ,totalSizeDict0
1115                                                         ,totalSizeDict1
1116                                                         ,totalSizeDict2);
1117     }
1118   }
1119
1120   return kTRUE;
1121
1122 }
1123
1124 //_____________________________________________________________________________
1125 void AliTRDdigitizer::AddSDigitsManager(AliTRDdigitsManager *man)
1126 {
1127   //
1128   // Add a digits manager for s-digits to the input list.
1129   //
1130
1131   fSDigitsManagerList->Add(man);
1132
1133 }
1134
1135 //_____________________________________________________________________________
1136 void AliTRDdigitizer::DeleteSDigitsManager()
1137 {
1138   //
1139   // Removes digits manager from the input list.
1140   //
1141
1142   fSDigitsManagerList->Delete();
1143
1144 }
1145
1146 //_____________________________________________________________________________
1147 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSDigits()
1148 {
1149   //
1150   // Converts s-digits to normal digits
1151   //
1152
1153   // Number of track dictionary arrays
1154   const Int_t    kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1155
1156   // Converts number of electrons to fC
1157   const Double_t kEl2fC = 1.602E-19 * 1.0E15;
1158
1159   Int_t iDict = 0;
1160   Int_t iRow;
1161   Int_t iCol;
1162   Int_t iTime;
1163
1164   if (!fPar) {
1165     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard parameter");
1166     if (fDebug > 0) {
1167       printf("<AliTRDdigitizer::ConvertSDigits> ");
1168       printf("Create the default parameter object\n");
1169     }
1170   }
1171
1172   Double_t sDigitsScale = 1.0 / GetSDigitsScale();
1173   Double_t noise        = fPar->GetNoise();
1174   Double_t padCoupling  = fPar->GetPadCoupling();
1175   Double_t timeCoupling = fPar->GetTimeCoupling();
1176   Double_t chipGain     = fPar->GetChipGain();
1177   Double_t coupling     = padCoupling * timeCoupling;
1178   Double_t convert      = kEl2fC * chipGain;
1179   Double_t adcInRange   = fPar->GetADCinRange();
1180   Double_t adcOutRange  = fPar->GetADCoutRange();
1181   Int_t    adcThreshold = fPar->GetADCthreshold();
1182   Int_t    adcBaseline  = fPar->GetADCbaseline();
1183
1184   AliTRDdataArrayI *digitsIn;
1185   AliTRDdataArrayI *digitsOut;
1186   AliTRDdataArrayI *dictionaryIn[kNDict];
1187   AliTRDdataArrayI *dictionaryOut[kNDict];
1188
1189   // Loop through the detectors
1190   for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1191
1192     if (fDebug > 0) {
1193       printf("<AliTRDdigitizer::ConvertSDigits> ");
1194       printf("Convert detector %d to digits.\n",iDet);
1195     }
1196
1197     Int_t plane      = fGeo->GetPlane(iDet);
1198     Int_t sector     = fGeo->GetSector(iDet);
1199     Int_t chamber    = fGeo->GetChamber(iDet);
1200     Int_t nRowMax    = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1201     Int_t nColMax    = fPar->GetColMax(plane);
1202     Int_t nTimeTotal = fPar->GetTimeTotal();
1203
1204     Double_t *inADC  = new Double_t[nTimeTotal];
1205     Double_t *outADC = new Double_t[nTimeTotal];
1206
1207     digitsIn  = fSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1208     digitsIn->Expand();
1209     digitsOut = fDigitsManager->GetDigits(iDet);
1210     digitsOut->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1211     for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1212       dictionaryIn[iDict]  = fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1213       dictionaryIn[iDict]->Expand();
1214       dictionaryOut[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1215       dictionaryOut[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1216     }
1217
1218     for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1219       for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1220
1221         for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1222           Double_t signal = (Double_t) digitsIn->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1223           signal *= sDigitsScale;
1224           // Pad and time coupling
1225           signal *= coupling;
1226           // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1227           Double_t baselineEl = adcBaseline * (adcInRange / adcOutRange) / convert;
1228           signal  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signal,noise),-baselineEl);
1229           // Convert to mV
1230           signal *= convert;
1231           // add ADC baseline in mV
1232           signal += adcBaseline * (adcInRange / adcOutRange);
1233           // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit adcOutRange if the
1234           // signal is larger than adcInRange
1235           Int_t adc  = 0;
1236           if (signal >= adcInRange) {
1237             adc = ((Int_t) adcOutRange);
1238           }
1239           else {
1240             adc = ((Int_t) (signal * (adcOutRange / adcInRange)));
1241           }
1242           inADC[iTime]  = adc;
1243           outADC[iTime] = adc;
1244         }
1245
1246         // Apply the tail cancelation via the digital filter
1247         if (fPar->TCOn()) {
1248           DeConvExp(inADC,outADC,nTimeTotal,fPar->GetTCnexp());
1249         }
1250
1251         for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1252           // Store the amplitude of the digit if above threshold
1253           if (outADC[iTime] > adcThreshold) {
1254             digitsOut->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,((Int_t) outADC[iTime]));
1255             // Copy the dictionary
1256             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1257               Int_t track = dictionaryIn[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1258               dictionaryOut[iDict]->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,track);
1259             }
1260           }
1261         }
1262
1263       }
1264     }
1265
1266     if (fCompress) {
1267       digitsIn->Compress(1,0);
1268       digitsOut->Compress(1,0);
1269       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1270         dictionaryIn[iDict]->Compress(1,0);
1271         dictionaryOut[iDict]->Compress(1,0);
1272       }
1273     }
1274
1275     delete [] inADC;
1276     delete [] outADC;
1277
1278   }
1279
1280   return kTRUE;
1281
1282 }
1283
1284 //_____________________________________________________________________________
1285 Bool_t AliTRDdigitizer::MergeSDigits()
1286 {
1287   //
1288   // Merges the input s-digits:
1289   //   - The amplitude of the different inputs are summed up.
1290   //   - Of the track IDs from the input dictionaries only one is
1291   //     kept for each input. This works for maximal 3 different merged inputs.
1292   //
1293
1294   // Number of track dictionary arrays
1295   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1296
1297   if (!fPar) {
1298     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard parameter");
1299     if (fDebug > 0) {
1300       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1301       printf("Create the default parameter object\n");
1302     }
1303   }
1304
1305   Int_t iDict = 0;
1306   Int_t jDict = 0;
1307
1308   AliTRDdataArrayI *digitsA;
1309   AliTRDdataArrayI *digitsB;
1310   AliTRDdataArrayI *dictionaryA[kNDict];
1311   AliTRDdataArrayI *dictionaryB[kNDict];
1312
1313   // Get the first s-digits
1314   fSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->First();
1315   if (!fSDigitsManager) return kFALSE;
1316
1317   // Loop through the other sets of s-digits
1318   AliTRDdigitsManager *mergeSDigitsManager;
1319   mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *)
1320                         fSDigitsManagerList->After(fSDigitsManager);
1321
1322   if (fDebug > 0) {
1323     if (mergeSDigitsManager) {
1324       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1325       printf("Merge %d input files.\n",fSDigitsManagerList->GetSize());
1326     }
1327     else {
1328       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1329       printf("Only one input file.\n");
1330     }
1331   }
1332
1333   Int_t iMerge = 0;
1334   while (mergeSDigitsManager) {
1335
1336     iMerge++;
1337
1338     // Loop through the detectors
1339     for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1340
1341       Int_t plane      = fGeo->GetPlane(iDet);
1342       Int_t sector     = fGeo->GetSector(iDet);
1343       Int_t chamber    = fGeo->GetChamber(iDet);
1344       Int_t nRowMax    = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1345       Int_t nColMax    = fPar->GetColMax(plane);
1346       Int_t nTimeTotal = fPar->GetTimeTotal();
1347
1348       // Loop through the pixels of one detector and add the signals
1349       digitsA = fSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1350       digitsB = mergeSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1351       digitsA->Expand();
1352       digitsB->Expand();
1353       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1354         dictionaryA[iDict] = fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1355         dictionaryB[iDict] = mergeSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1356         dictionaryA[iDict]->Expand();
1357         dictionaryB[iDict]->Expand();
1358       }
1359
1360       // Merge only detectors that contain a signal
1361       Bool_t doMerge = kTRUE;
1362       if (fMergeSignalOnly) {
1363         if (digitsA->GetOverThreshold(0) == 0) {
1364           doMerge = kFALSE;
1365         }
1366       }
1367
1368       if (doMerge) {
1369
1370         if (fDebug > 0) {
1371           printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1372           printf("Merge detector %d of input no.%d\n",iDet,iMerge+1);
1373         }
1374
1375         for (Int_t iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1376           for (Int_t iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1377             for (Int_t iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1378
1379               // Add the amplitudes of the summable digits
1380               Int_t ampA = digitsA->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1381               Int_t ampB = digitsB->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1382               ampA += ampB;
1383               digitsA->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,ampA);
1384
1385              // Add the mask to the track id if defined.
1386               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1387                 Int_t trackB = dictionaryB[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1388                 if ((fMasks) && (trackB > 0)) {
1389                   for (jDict = 0; jDict < kNDict; jDict++) {
1390                     Int_t trackA = dictionaryA[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1391                     if (trackA == 0) {
1392                       trackA = trackB + fMasks[iMerge];
1393                       dictionaryA[iDict]->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,trackA);
1394                     }
1395                   }
1396                 }
1397               }
1398
1399             }
1400           }
1401         }
1402
1403       }
1404
1405       if (fCompress) {
1406         digitsA->Compress(1,0);
1407         digitsB->Compress(1,0);
1408         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1409           dictionaryA[iDict]->Compress(1,0);
1410           dictionaryB[iDict]->Compress(1,0);
1411         }
1412       }
1413
1414     }
1415
1416     // The next set of s-digits
1417     mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *)
1418                           fSDigitsManagerList->After(mergeSDigitsManager);
1419
1420   }
1421
1422   return kTRUE;
1423
1424 }
1425
1426 //_____________________________________________________________________________
1427 Bool_t AliTRDdigitizer::SDigits2Digits()
1428 {
1429   //
1430   // Merges the input s-digits and converts them to normal digits
1431   //
1432
1433   if (!MergeSDigits()) return kFALSE;
1434
1435   return ConvertSDigits();
1436
1437 }
1438
1439 //_____________________________________________________________________________
1440 Bool_t AliTRDdigitizer::CheckDetector(Int_t plane, Int_t chamber, Int_t sector)
1441 {
1442   //
1443   // Checks whether a detector is enabled
1444   //
1445
1446   if (fSimpleSim) return kTRUE;
1447
1448   if ((fTRD->GetSensChamber() >=       0) &&
1449       (fTRD->GetSensChamber() != chamber)) return kFALSE;
1450   if ((fTRD->GetSensPlane()   >=       0) &&
1451       (fTRD->GetSensPlane()   !=   plane)) return kFALSE;
1452   if ( fTRD->GetSensSector()  >=       0) {
1453     Int_t sens1 = fTRD->GetSensSector();
1454     Int_t sens2 = sens1 + fTRD->GetSensSectorRange();
1455     sens2 -= ((Int_t) (sens2 / AliTRDgeometry::Nsect()))
1456            * AliTRDgeometry::Nsect();
1457     if (sens1 < sens2) {
1458       if ((sector < sens1) || (sector >= sens2)) return kFALSE;
1459     }
1460     else {
1461       if ((sector < sens1) && (sector >= sens2)) return kFALSE;
1462     }
1463   }
1464
1465   return kTRUE;
1466
1467 }
1468
1469 //_____________________________________________________________________________
1470 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits() const
1471 {
1472   //
1473   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1474   //
1475
1476   // Store the digits and the dictionary in the tree
1477   return fDigitsManager->WriteDigits();
1478
1479 }
1480
1481 //_____________________________________________________________________________
1482 void AliTRDdigitizer::DeConvExp(Double_t *source, Double_t *target
1483                               , Int_t n, Int_t nexp)
1484 {
1485   //
1486   // Does the deconvolution by the digital filter.
1487   //
1488   // Author:        Marcus Gutfleisch, KIP Heidelberg
1489   // Optimized for: New TRF from Venelin Angelov, simulated with CADENCE
1490   //                Pad-ground capacitance = 25 pF
1491   //                Pad-pad cross talk capacitance = 6 pF
1492   //                For 10 MHz digitization, corresponding to 20 time bins
1493   //                in the drift region
1494   //
1495
1496   Double_t rates[2];
1497   Double_t coefficients[2];
1498
1499   /* initialize (coefficient = alpha, rates = lambda) */
1500
1501   if( nexp == 1 ) {
1502     rates[0] = 0.466998;
1503     /* no rescaling */
1504     coefficients[0] = 1.0;
1505   }
1506   if( nexp == 2 ) {
1507     rates[0] = 0.8988162;
1508     coefficients[0] = 0.11392069;
1509     rates[1] = 0.3745688;
1510     coefficients[1] = 0.8860793;
1511     /* no rescaling */
1512     Float_t sumc = coefficients[0]+coefficients[1];
1513     coefficients[0] /= sumc;
1514     coefficients[1] /= sumc;
1515   }
1516
1517   Int_t i, k;
1518   Double_t reminder[2];
1519   Double_t correction, result;
1520
1521   /* attention: computation order is important */
1522   correction=0.0;
1523   for ( k = 0; k < nexp; k++ ) reminder[k]=0.0;
1524
1525   for ( i = 0; i < n; i++ ) {
1526     result = ( source[i] - correction );    /* no rescaling */
1527     target[i] = result;
1528
1529     for ( k = 0; k < nexp; k++ ) reminder[k] = rates[k]
1530                              * ( reminder[k] + coefficients[k] * result);
1531
1532     correction=0.0;
1533     for ( k = 0; k < nexp; k++ ) correction += reminder[k];
1534   }
1535
1536 }
1537
1538 //_____________________________________________________________________________
1539 void AliTRDdigitizer::InitOutput(Int_t iEvent)
1540 {
1541   //
1542   // Initializes the output branches
1543   //
1544
1545   fEvent = iEvent;
1546
1547   if (!fRunLoader)
1548    {
1549      Error("InitOutput","Run Loader is NULL");
1550      return;
1551    }
1552   AliLoader* loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
1553   if (!loader)
1554    {
1555      Error("Open","Can not get TRD loader from Run Loader");
1556      return;
1557    }
1558
1559   TTree* tree = 0;
1560
1561   if (fSDigits)
1562    {
1563    //if we produce SDigits
1564     tree = loader->TreeS();
1565     if (!tree)
1566      {
1567       loader->MakeTree("S");
1568       tree = loader->TreeS();
1569      }
1570    }
1571   else
1572    {//if we produce Digits
1573      tree = loader->TreeD();
1574      if (!tree)
1575       {
1576        loader->MakeTree("D");
1577        tree = loader->TreeD();
1578       }
1579    }
1580   fDigitsManager->SetEvent(iEvent);
1581   fDigitsManager->MakeBranch(tree);
1582
1583 }