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