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 #include "AliTRDpadPlane.h"
  75
  76 ClassImp(AliTRDdigitizer)
  77
  78 //_____________________________________________________________________________
  79 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer()
  80 {
  81   //
  82   // AliTRDdigitizer default constructor
  83   //
  84
  85   fRunLoader          = 0;
  86   fDigitsManager      = 0;
  87   fSDigitsManager     = 0;
  88   fSDigitsManagerList = 0;
  89   fTRD                = 0;
  90   fGeo                = 0;
  91   fPar                = 0;
  92   fEvent              = 0;
  93   fMasks              = 0;
  94   fCompress           = kTRUE;
  95   fDebug              = 0;
  96   fSDigits            = kFALSE;
  97   fSDigitsScale       = 0.0;
  98   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
  99   fSimpleSim          = kFALSE;
 100   fSimpleDet          = 0;
 101
 102 }
 103
 104 //_____________________________________________________________________________
 105 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)
 106                 :AliDigitizer(name,title)
 107 {
 108   //
 109   // AliTRDdigitizer constructor
 110   //
 111
 112   fRunLoader          = 0;
 113
 114   //NewIO: These data members probably are not needed anymore
 115   fDigitsManager      = 0;
 116   fSDigitsManager     = 0;
 117   fSDigitsManagerList = 0;
 118   fTRD                = 0;
 119   fGeo                = 0;
 120   fPar                = 0;
 121   //End NewIO comment
 122   fEvent              = 0;
 123   fMasks              = 0;
 124   fCompress           = kTRUE;
 125   fDebug              = 0;
 126   fSDigits            = kFALSE;
 127   fSDigitsScale       = 100.; // For the summable digits
 128   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 129   fSimpleSim          = kFALSE;
 130   fSimpleDet          = 0;
 131
 132
 133 }
 134
 135 //_____________________________________________________________________________
 136 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager
 137                                 , const Text_t *name, const Text_t *title)
 138                 :AliDigitizer(manager,name,title)
 139 {
 140   //
 141   // AliTRDdigitizer constructor
 142   //
 143
 144   fRunLoader          = 0;
 145   fDigitsManager      = 0;
 146   fSDigitsManager     = 0;
 147   fSDigitsManagerList = 0;
 148   fTRD                = 0;
 149   fGeo                = 0;
 150   fPar                = 0;
 151   fEvent              = 0;
 152   fMasks              = 0;
 153   fCompress           = kTRUE;
 154   fDebug              = 0;
 155   fSDigits            = kFALSE;
 156   fSDigitsScale       = 100.; // For the summable digits
 157   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 158   fSimpleSim          = kFALSE;
 159   fSimpleDet          = 0;
 160
 161
 162 }
 163
 164 //_____________________________________________________________________________
 165 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager)
 166                 :AliDigitizer(manager,"AliTRDdigitizer","TRD digitizer")
 167 {
 168   //
 169   // AliTRDdigitizer constructor
 170   //
 171
 172
 173   fRunLoader          = 0;
 174   fDigitsManager      = 0;
 175   fSDigitsManager     = 0;
 176   fSDigitsManagerList = 0;
 177   fTRD                = 0;
 178   fGeo                = 0;
 179   fPar                = 0;
 180   fEvent              = 0;
 181   fMasks              = 0;
 182   fCompress           = kTRUE;
 183   fDebug              = 0;
 184   fSDigits            = kFALSE;
 185   fSDigitsScale       = 100.;  // For the summable digits
 186   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 187   fSimpleSim          = kFALSE;
 188   fSimpleDet          = 0;
 189
 190
 191 }
 192
 193 //_____________________________________________________________________________
 194 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d):AliDigitizer(d)
 195 {
 196   //
 197   // AliTRDdigitizer copy constructor
 198   //
 199
 200   ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 201
 202 }
 203
 204 //_____________________________________________________________________________
 205 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
 206 {
 207   //
 208   // AliTRDdigitizer destructor
 209   //
 210
 211
 212   if (fDigitsManager) {
 213     delete fDigitsManager;
 214     fDigitsManager = 0;
 215   }
 216
 217   fSDigitsManager = 0;
 218
 219   if (fSDigitsManagerList) {
 220     fSDigitsManagerList->Delete();
 221     delete fSDigitsManagerList;
 222     fSDigitsManagerList = 0;
 223   }
 224
 225   if (fMasks) {
 226     delete [] fMasks;
 227     fMasks = 0;
 228   }
 229
 230 }
 231
 232 //_____________________________________________________________________________
 233 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
 234 {
 235   //
 236   // Assignment operator
 237   //
 238
 239   if (this != &d) ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 240   return *this;
 241
 242 }
 243
 244 //_____________________________________________________________________________
 245 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d) const
 246 {
 247   //
 248   // Copy function
 249   //
 250
 251   ((AliTRDdigitizer &) d).fRunLoader          = 0;
 252   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigitsManager      = 0;
 253   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManager     = 0;
 254   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManagerList = 0;
 255   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD                = 0;
 256   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo                = 0;
 257   ((AliTRDdigitizer &) d).fPar                = 0;
 258   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent              = 0;
 259   ((AliTRDdigitizer &) d).fMasks              = 0;
 260   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress           = fCompress;
 261   ((AliTRDdigitizer &) d).fDebug              = fDebug  ;
 262   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits            = fSDigits;
 263   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsScale       = fSDigitsScale;
 264   ((AliTRDdigitizer &) d).fMergeSignalOnly    = fMergeSignalOnly;
 265   ((AliTRDdigitizer &) d).fSimpleSim          = fSimpleSim;
 266   ((AliTRDdigitizer &) d).fSimpleDet          = fSimpleDet;
 267
 268 }
 269
 270 //_____________________________________________________________________________
 271 void AliTRDdigitizer::Exec(Option_t* option)
 272 {
 273   //
 274   // Executes the merging
 275   //
 276
 277   Int_t iInput;
 278
 279   AliTRDdigitsManager *sdigitsManager;
 280
 281   TString optionString = option;
 282   if (optionString.Contains("deb")) {
 283     fDebug = 1;
 284     if (optionString.Contains("2")) {
 285       fDebug = 2;
 286     }
 287     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 288     printf("Called with debug option %d\n",fDebug);
 289   }
 290
 291   // The AliRoot file is already connected by the manager
 292   AliRunLoader* inrl;
 293
 294   if (gAlice)
 295    {
 296     if (fDebug > 0) {
 297       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 298       printf("AliRun object found on file.\n");
 299     }
 300    }
 301   else {
 302     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(0));
 303     inrl->LoadgAlice();
 304     gAlice = inrl->GetAliRun();
 305     if (!gAlice)
 306      {
 307        printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 308        printf("Could not find AliRun object.\n");
 309        return;
 310      }
 311   }
 312
 313   Int_t nInput = fManager->GetNinputs();
 314   fMasks = new Int_t[nInput];
 315   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 316     fMasks[iInput] = fManager->GetMask(iInput);
 317   }
 318
 319   // Initialization
 320
 321   AliRunLoader* orl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 322   if (InitDetector()) {
 323     AliLoader* ogime = orl->GetLoader("TRDLoader");
 324
 325     TTree* tree = 0;
 326     if (fSDigits)
 327       {
 328         //if we produce SDigits
 329         tree = ogime->TreeS();
 330         if (!tree)
 331           {
 332             ogime->MakeTree("S");
 333             tree = ogime->TreeS();
 334           }
 335       }
 336     else
 337       {//if we produce Digits
 338         tree = ogime->TreeD();
 339         if (!tree)
 340           {
 341             ogime->MakeTree("D");
 342             tree = ogime->TreeD();
 343           }
 344       }
 345     MakeBranch(tree);
 346   }
 347
 348   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 349
 350     if (fDebug > 0) {
 351       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 352       printf("Add input stream %d\n",iInput);
 353     }
 354
 355     // check if the input tree exists
 356     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 357     AliLoader* gime = inrl->GetLoader("TRDLoader");
 358
 359     TTree * treees =  gime->TreeS();
 360     if (treees == 0x0)
 361      {
 362       if (gime->LoadSDigits())
 363        {
 364          Error("Exec","Error Occured while loading S. Digits for input %d.",iInput);
 365          return;
 366        }
 367       treees =  gime->TreeS();
 368      }
 369
 370     if (treees == 0x0) {
 371       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 372       printf("Input stream %d does not exist\n",iInput);
 373       return;
 374     }
 375
 376     // Read the s-digits via digits manager
 377     sdigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 378     sdigitsManager->SetDebug(fDebug);
 379     sdigitsManager->SetSDigits(kTRUE);
 380
 381     AliRunLoader* rl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 382     AliLoader* gimme = rl->GetLoader("TRDLoader");
 383     if (!gimme->TreeS()) gimme->LoadSDigits();
 384     sdigitsManager->ReadDigits(gimme->TreeS());
 385
 386     // Add the s-digits to the input list
 387     AddSDigitsManager(sdigitsManager);
 388
 389   }
 390
 391   // Convert the s-digits to normal digits
 392   if (fDebug > 0) {
 393     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 394     printf("Do the conversion\n");
 395   }
 396   SDigits2Digits();
 397
 398   // Store the digits
 399   if (fDebug > 0) {
 400     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 401     printf("Write the digits\n");
 402   }
 403
 404   fDigitsManager->WriteDigits();
 405
 406   //Write parameters
 407   orl->CdGAFile();
 408   if (!gFile->Get("TRDparameter")) GetParameter()->Write();
 409
 410   if (fDebug > 0) {
 411     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 412     printf("Done\n");
 413   }
 414
 415   DeleteSDigitsManager();
 416
 417 }
 418
 419 //_____________________________________________________________________________
 420 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *file, Int_t nEvent)
 421 {
 422   //
 423   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 424   //
 425
 426   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 427
 428
 429   TString evfoldname = AliConfig::GetDefaultEventFolderName();
 430   fRunLoader = AliRunLoader::GetRunLoader(evfoldname);
 431   if (!fRunLoader)
 432     fRunLoader = AliRunLoader::Open(file,AliConfig::GetDefaultEventFolderName(),
 433                                     "UPDATE");
 434
 435   if (!fRunLoader)
 436    {
 437      Error("Open","Can not open session for file %s.",file);
 438      return kFALSE;
 439    }
 440
 441   if (!fRunLoader->GetAliRun()) fRunLoader->LoadgAlice();
 442   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 443
 444   if (gAlice) {
 445     if (fDebug > 0) {
 446       printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 447       printf("AliRun object found on file.\n");
 448     }
 449   }
 450   else {
 451     printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 452     printf("Could not find AliRun object.\n");
 453     return kFALSE;
 454   }
 455
 456   fEvent = nEvent;
 457
 458   // Import the Trees for the event nEvent in the file
 459   fRunLoader->GetEvent(fEvent);
 460
 461   AliLoader* loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 462   if (!loader)
 463    {
 464      Error("Open","Can not get TRD loader from Run Loader");
 465      return kFALSE;
 466    }
 467
 468   if (InitDetector()) {
 469     TTree* tree = 0;
 470     if (fSDigits)
 471      {
 472      //if we produce SDigits
 473        tree = loader->TreeS();
 474        if (!tree)
 475         {
 476          loader->MakeTree("S");
 477          tree = loader->TreeS();
 478         }
 479      }
 480     else
 481      {//if we produce Digits
 482        if (!tree)
 483         {
 484          loader->MakeTree("D");
 485          tree = loader->TreeD();
 486         }
 487      }
 488     return MakeBranch(tree);
 489   }
 490   else {
 491     return kFALSE;
 492   }
 493
 494 }
 495
 496 //_____________________________________________________________________________
 497 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
 498 {
 499   //
 500   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
 501   //
 502
 503   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
 504   fTRD = (AliTRD *) gAlice->GetDetector("TRD");
 505   if (!fTRD) {
 506     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 507     printf("No TRD module found\n");
 508     exit(1);
 509   }
 510   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
 511     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 512     printf("TRD must be version 1 (slow simulator).\n");
 513     exit(1);
 514   }
 515
 516   // Get the geometry
 517   fGeo = fTRD->GetGeometry();
 518   if (fDebug > 0) {
 519     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 520     printf("Geometry version %d\n",fGeo->IsVersion());
 521   }
 522
 523   // Create a digits manager
 524   delete fDigitsManager;
 525   fDigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 526   fDigitsManager->SetSDigits(fSDigits);
 527   fDigitsManager->CreateArrays();
 528   fDigitsManager->SetEvent(fEvent);
 529   fDigitsManager->SetDebug(fDebug);
 530
 531   // The list for the input s-digits manager to be merged
 532   if (fSDigitsManagerList) {
 533     fSDigitsManagerList->Delete();
 534   } else {
 535     fSDigitsManagerList = new TList();
 536   }
 537
 538   return kTRUE;
 539
 540 }
 541
 542 //_____________________________________________________________________________
 543 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeBranch(TTree* tree) const
 544 {
 545   //
 546   // Create the branches for the digits array
 547   //
 548
 549   return fDigitsManager->MakeBranch(tree);
 550
 551 }
 552
 553 //_____________________________________________________________________________
 554 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
 555 {
 556   //
 557   // Creates digits.
 558   //
 559
 560   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 561   // Parameter
 562   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 563
 564   // Converts number of electrons to fC
 565   const Double_t kEl2fC  = 1.602E-19 * 1.0E15;
 566
 567   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 568
 569   // Number of pads included in the pad response
 570   const Int_t kNpad      = 3;
 571
 572   // Number of track dictionary arrays
 573   const Int_t kNDict     = AliTRDdigitsManager::kNDict;
 574
 575   // Half the width of the amplification region
 576   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick() / 2.;
 577   // Width of the drit region
 578   const Float_t kDrWidth = AliTRDgeometry::DrThick();
 579
 580   Int_t    iRow, iCol, iTime, iPad;
 581   Int_t    iDict  = 0;
 582   Int_t    nBytes = 0;
 583
 584   Int_t    totalSizeDigits = 0;
 585   Int_t    totalSizeDict0  = 0;
 586   Int_t    totalSizeDict1  = 0;
 587   Int_t    totalSizeDict2  = 0;
 588
 589   Int_t    timeBinTRFend   = 1;
 590
 591   Double_t pos[3];
 592   Double_t rot[3];
 593   Double_t xyz[3];
 594   Double_t padSignal[kNpad];
 595   Double_t signalOld[kNpad];
 596
 597   AliTRDdataArrayF *signals  = 0;
 598   AliTRDdataArrayI *digits   = 0;
 599   AliTRDdataArrayI *dictionary[kNDict];
 600
 601   AliTRDpadPlane   *padPlane = 0;
 602
 603   // Create a default parameter class if none is defined
 604   if (!fPar) {
 605     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard TRD parameter");
 606     if (fDebug > 0) {
 607       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 608       printf("Create the default parameter object\n");
 609     }
 610   }
 611
 612   // Create a container for the amplitudes
 613   AliTRDsegmentArray *signalsArray
 614                      = new AliTRDsegmentArray("AliTRDdataArrayF"
 615                                              ,AliTRDgeometry::Ndet());
 616
 617   if (fPar->TRFOn()) {
 618     timeBinTRFend = ((Int_t) ( fPar->GetTRFhi() * fPar->GetSamplingFrequency())) - 1;
 619     if (fDebug > 0) {
 620       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 621       printf("Sample the TRF up to bin %d\n",timeBinTRFend);
 622     }
 623   }
 624
 625   Float_t elAttachProp = fPar->GetElAttachProp() / 100.;
 626
 627   if (!fGeo) {
 628     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 629     printf("No geometry defined\n");
 630     return kFALSE;
 631   }
 632
 633   if (fDebug > 0) {
 634     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 635     printf("Start creating digits.\n");
 636   }
 637
 638   AliLoader* gimme = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 639   if (!gimme->TreeH()) gimme->LoadHits();
 640   TTree* hitTree = gimme->TreeH();
 641   if (hitTree == 0x0)
 642     {
 643       Error("MakeDigits","Can not get TreeH");
 644       return kFALSE;
 645     }
 646   fTRD->SetTreeAddress();
 647
 648   // Get the number of entries in the hit tree
 649   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
 650   Int_t nTrack = 1;
 651   if (!fSimpleSim) {
 652     nTrack = (Int_t) hitTree->GetEntries();
 653     if (fDebug > 0) {
 654       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 655       printf("Found %d primary particles\n",nTrack);
 656     }
 657   }
 658
 659   Int_t detectorOld = -1;
 660   Int_t countHits   =  0;
 661
 662   if (fDebug > 0) {
 663     fPar->PrintDriftVelocity();
 664     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> Sampling = %.0fMHz\n", fPar->GetSamplingFrequency());
 665     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> Gain = %d\n",(Int_t)fPar->GetGasGain());
 666     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> Noise = %d\n",(Int_t)fPar->GetNoise());
 667     if (fPar->TimeStructOn()) {
 668       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 669       printf("Time Structure of drift cells implemented.\n");
 670     } else {
 671       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 672       printf("Constant drift velocity in drift cells.\n");
 673     }
 674   }
 675
 676   // Loop through all entries in the tree
 677   for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTrack; iTrack++) {
 678
 679     if (!fSimpleSim) {
 680       gAlice->ResetHits();
 681       nBytes += hitTree->GetEvent(iTrack);
 682     }
 683
 684     // Loop through the TRD hits
 685     Int_t iHit = 0;
 686     AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->FirstHit(-1);
 687     while (hit) {
 688
 689       countHits++;
 690       iHit++;
 691
 692               pos[0]        = hit->X();
 693               pos[1]        = hit->Y();
 694               pos[2]        = hit->Z();
 695       Float_t q             = hit->GetCharge();
 696       Int_t   track         = hit->Track();
 697       Int_t   detector      = hit->GetDetector();
 698       Int_t   plane         = fGeo->GetPlane(detector);
 699       Int_t   sector        = fGeo->GetSector(detector);
 700       Int_t   chamber       = fGeo->GetChamber(detector);
 701       Int_t   nTimeMax      = fPar->GetTimeMax();
 702       Int_t   nTimeBefore   = fPar->GetTimeBefore();
 703       Int_t   nTimeAfter    = fPar->GetTimeAfter();
 704       Int_t   nTimeTotal    = fPar->GetTimeTotal();
 705       Float_t time0         = fPar->GetTime0(plane);
 706       Float_t driftvelocity = fPar->GetDriftVelocity();
 707       Float_t samplingRate  = fPar->GetSamplingFrequency();
 708
 709       padPlane              = fPar->GetPadPlane(plane,chamber);
 710       Float_t row0          = padPlane->GetRow0();
 711       Float_t col0          = padPlane->GetCol0();
 712       Int_t   nRowMax       = padPlane->GetNrows();
 713       Int_t   nColMax       = padPlane->GetNcols();
 714
 715       if (fDebug > 1) {
 716         printf("Analyze hit no. %d ",iHit);
 717         printf("-----------------------------------------------------------\n");
 718         hit->Dump();
 719         printf("plane = %d, sector = %d, chamber = %d\n"
 720               ,plane,sector,chamber);
 721         printf("nRowMax = %d, nColMax = %d, nTimeMax = %d\n"
 722               ,nRowMax,nColMax,nTimeMax);
 723         printf("nTimeBefore = %d, nTimeAfter = %d, nTimeTotal = %d\n"
 724               ,nTimeBefore,nTimeAfter,nTimeTotal);
 725         printf("row0 = %f, col0 = %f, time0 = %f\n"
 726               ,row0,col0,time0);
 727         printf("samplingRate = %f\n"
 728               ,samplingRate);
 729       }
 730
 731       // Don't analyze test hits and switched off detectors
 732       if ((CheckDetector(plane,chamber,sector)) &&
 733           (((Int_t) q) != 0)) {
 734
 735         if (detector != detectorOld) {
 736
 737           if (fDebug > 1) {
 738             printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 739             printf("Get new container. New det = %d, Old det = %d\n"
 740                   ,detector,detectorOld);
 741           }
 742           // Compress the old one if enabled
 743           if ((fCompress) && (detectorOld > -1)) {
 744             if (fDebug > 1) {
 745               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 746               printf("Compress the old container ...");
 747             }
 748             signals->Compress(1,0);
 749             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 750               dictionary[iDict]->Compress(1,0);
 751             }
 752             if (fDebug > 1) printf("done\n");
 753           }
 754           // Get the new container
 755           signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(detector);
 756           if (signals->GetNtime() == 0) {
 757             // Allocate a new one if not yet existing
 758             if (fDebug > 1) {
 759               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 760               printf("Allocate a new container ... ");
 761             }
 762             signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 763           }
 764           else if (fSimpleSim) {
 765             // Clear an old one for the simple simulation
 766             if (fDebug > 1) {
 767               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 768               printf("Clear a old container ... ");
 769             }
 770             signals->Clear();
 771           }
 772           else {
 773             // Expand an existing one
 774             if (fCompress) {
 775               if (fDebug > 1) {
 776                 printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 777                 printf("Expand an existing container ... ");
 778               }
 779               signals->Expand();
 780             }
 781           }
 782           // The same for the dictionary
 783           if (!fSimpleSim) {
 784             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 785               dictionary[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(detector,iDict);
 786               if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
 787                 dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 788               }
 789               else {
 790                 if (fCompress) dictionary[iDict]->Expand();
 791               }
 792             }
 793           }
 794           if (fDebug > 1) printf("done\n");
 795           detectorOld = detector;
 796         }
 797
 798         // Rotate the sectors on top of each other
 799         if (fSimpleSim) {
 800           rot[0] = pos[0];
 801           rot[1] = pos[1];
 802           rot[2] = pos[2];
 803         }
 804         else {
 805           fGeo->Rotate(detector,pos,rot);
 806         }
 807
 808         // The driftlength. It is negative if the hit is between pad plane and anode wires.
 809         Double_t driftlength = time0 - rot[0];
 810
 811         // Normalised drift length
 812         Double_t absdriftlength = TMath::Abs(driftlength);
 813         if (fPar->ExBOn()) absdriftlength /= TMath::Sqrt(fPar->GetLorentzFactor());
 814
 815         // Loop over all electrons of this hit
 816         // TR photons produce hits with negative charge
 817         Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
 818         for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
 819
 820           xyz[0] = rot[0];
 821           xyz[1] = rot[1];
 822           xyz[2] = rot[2];
 823
 824           // Stupid patch to take care of TR photons that are absorbed
 825           // outside the chamber volume. A real fix would actually need
 826           // a more clever implementation of the TR hit generation
 827           if (q < 0.0) {
 828             if ((xyz[2] < padPlane->GetRowEnd()) ||
 829                 (xyz[2] > padPlane->GetRow0())) {
 830               if (iEl == 0) {
 831                 printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 832                 printf("Hit outside of sensitive volume, row (z=%f, row0=%f, rowE=%f)\n"
 833                       ,xyz[2],padPlane->GetRow0(),padPlane->GetRowEnd());
 834               }
 835               continue;
 836             }
 837             Float_t tt = driftlength + kAmWidth;
 838             if (tt < 0.0 || tt > kDrWidth + 2.*kAmWidth) {
 839               if (iEl == 0) {
 840                 printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 841                 printf("Hit outside of sensitive volume, time (Q = %d)\n",((Int_t) q));
 842               }
 843               continue;
 844             }
 845           }
 846
 847           // Electron attachment
 848           if (fPar->ElAttachOn()) {
 849             if (gRandom->Rndm() < (absdriftlength * elAttachProp)) continue;
 850           }
 851
 852           // Apply the diffusion smearing
 853           if (fPar->DiffusionOn()) {
 854             if (!(fPar->Diffusion(absdriftlength,xyz))) continue;
 855           }
 856
 857           // Apply E x B effects (depends on drift direction)
 858           if (fPar->ExBOn()) {
 859             if (!(fPar->ExB(driftlength,xyz))) continue;
 860           }
 861
 862           // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates.
 863           // The pad row (z-direction)
 864           Int_t    rowE      = padPlane->GetPadRowNumber(xyz[2]);
 865           if (rowE < 0) continue;
 866           Double_t rowOffset = padPlane->GetPadRowOffset(rowE,xyz[2]);
 867
 868           // The pad column (rphi-direction)
 869           Float_t offsetTilt     = padPlane->GetTiltOffset(rowOffset);   // MI change
 870           Int_t    colE      = padPlane->GetPadColNumber(xyz[1]+offsetTilt,rowOffset);
 871           if (colE < 0) continue;
 872           Double_t colOffset = padPlane->GetPadColOffset(colE,xyz[1]+offsetTilt);
 873
 874           // Convert the position to drift time, using either constant drift velocity or
 875           // time structure of drift cells (non-isochronity, GARFIELD calculation).
 876           Double_t drifttime;
 877           if (fPar->TimeStructOn()) {
 878             // Get z-position with respect to anode wire:
 879             //Double_t Z  =  xyz[2] - row0 + fPar->GetAnodeWireOffset();
 880             Double_t Z  =  row0 - xyz[2] + fPar->GetAnodeWireOffset();
 881             Z -= ((Int_t)(2*Z))/2.;
 882             if (Z>0.25)   Z  = 0.5-Z;
 883             // use drift time map (GARFIELD)
 884             drifttime = fPar->TimeStruct(time0 - xyz[0] + kAmWidth, Z);
 885           }
 886           else {
 887             // use constant drift velocity
 888             drifttime = TMath::Abs(time0 - xyz[0]) / driftvelocity;
 889           }
 890
 891           // The time bin (always positive)
 892           Int_t    timeE      = ((Int_t) (drifttime * samplingRate));
 893           // The distance of the position to the middle of the timebin
 894           Double_t timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) / samplingRate) - drifttime;
 895
 896           // Apply the gas gain including fluctuations
 897           Double_t ggRndm = 0.0;
 898           do {
 899             ggRndm = gRandom->Rndm();
 900           } while (ggRndm <= 0);
 901           Int_t signal = (Int_t) (-fPar->GetGasGain() * TMath::Log(ggRndm));
 902
 903           // Apply the pad response
 904           if (fPar->PRFOn()) {
 905             // The distance of the electron to the center of the pad
 906             // in units of pad width
 907             //Double_t dist = - colOffset / padPlane->GetColSize(colE);
 908             Double_t dist = (0.5 * padPlane->GetColSize(colE) - colOffset)
 909                           / padPlane->GetColSize(colE);
 910             if (!(fPar->PadResponse(signal,dist,plane,padSignal))) continue;
 911           }
 912           else {
 913             padSignal[0] = 0.0;
 914             padSignal[1] = signal;
 915             padSignal[2] = 0.0;
 916           }
 917
 918           // Sample the time response inside the drift region
 919           // + additional time bins before and after.
 920           // The sampling is done always in the middle of the time bin
 921           for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeE,-nTimeBefore)                 ;
 922                iTimeBin < TMath::Min(timeE+timeBinTRFend,nTimeMax+nTimeAfter ) ;
 923                iTimeBin++                                                       ) {
 924
 925             // Apply the time response
 926             Double_t timeResponse = 1.0;
 927             Double_t crossTalk    = 0.0;
 928             Double_t time         = (iTimeBin - timeE) / samplingRate + timeOffset;
 929             if (fPar->TRFOn()) {
 930               timeResponse = fPar->TimeResponse(time);
 931             }
 932             if (fPar->CTOn()) {
 933               crossTalk    = fPar->CrossTalk(time);
 934             }
 935
 936             signalOld[0] = 0.0;
 937             signalOld[1] = 0.0;
 938             signalOld[2] = 0.0;
 939
 940             for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
 941
 942               Int_t colPos = colE + iPad - 1;
 943               if (colPos <        0) continue;
 944               if (colPos >= nColMax) break;
 945
 946               // Add the signals
 947               // Note: The time bin number is shifted by nTimeBefore to avoid negative
 948               // time bins. This has to be subtracted later.
 949               Int_t iCurrentTimeBin = iTimeBin + nTimeBefore;
 950               signalOld[iPad]  = signals->GetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin);
 951               if( colPos != colE ) {
 952                 signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * (timeResponse + crossTalk);
 953               }
 954               else {
 955                 signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * timeResponse;
 956               }
 957               signals->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,signalOld[iPad]);
 958
 959               // Store the track index in the dictionary
 960               // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
 961               if ((signalOld[iPad] > 0) && (!fSimpleSim)) {
 962                 for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 963                   Int_t oldTrack = dictionary[iDict]->GetDataUnchecked(rowE
 964                                                                       ,colPos
 965                                                                       ,iCurrentTimeBin);
 966                   if (oldTrack == track+1) break;
 967                   if (oldTrack ==       0) {
 968                     dictionary[iDict]->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,track+1);
 969                     break;
 970                   }
 971                 }
 972               }
 973
 974             } // Loop: pads
 975
 976           } // Loop: time bins
 977
 978         } // Loop: electrons of a single hit
 979
 980       } // If: detector and test hit
 981
 982       hit = (AliTRDhit *) fTRD->NextHit();
 983
 984     } // Loop: hits of one primary track
 985
 986   } // Loop: primary tracks
 987
 988   if (fDebug > 0) {
 989     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 990     printf("Finished analyzing %d hits\n",countHits);
 991   }
 992
 993   // The coupling factor
 994   Double_t coupling = fPar->GetPadCoupling()
 995                     * fPar->GetTimeCoupling();
 996
 997   // The conversion factor
 998   Double_t convert  = kEl2fC
 999                     * fPar->GetChipGain();
1000
1001   // Loop through all chambers to finalize the digits
1002   Int_t iDetBeg = 0;
1003   Int_t iDetEnd = AliTRDgeometry::Ndet();
1004   if (fSimpleSim) {
1005     iDetBeg = fSimpleDet;
1006     iDetEnd = iDetBeg + 1;
1007   }
1008   for (Int_t iDet = iDetBeg; iDet < iDetEnd; iDet++) {
1009
1010     Int_t plane       = fGeo->GetPlane(iDet);
1011     Int_t sector      = fGeo->GetSector(iDet);
1012     Int_t chamber     = fGeo->GetChamber(iDet);
1013     Int_t nRowMax     = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1014     Int_t nColMax     = fPar->GetColMax(plane);
1015     Int_t nTimeMax    = fPar->GetTimeMax();
1016     Int_t nTimeTotal  = fPar->GetTimeTotal();
1017
1018     Double_t *inADC  = new Double_t[nTimeTotal];
1019     Double_t *outADC = new Double_t[nTimeTotal];
1020
1021     if (fDebug > 0) {
1022       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1023       printf("Digitization for chamber %d\n",iDet);
1024     }
1025
1026     // Add a container for the digits of this detector
1027     digits = fDigitsManager->GetDigits(iDet);
1028     // Allocate memory space for the digits buffer
1029     if (digits->GetNtime() == 0) {
1030       digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1031     }
1032     else if (fSimpleSim) {
1033       digits->Clear();
1034     }
1035
1036     // Get the signal container
1037     signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(iDet);
1038     if (signals->GetNtime() == 0) {
1039       // Create missing containers
1040       signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1041     }
1042     else {
1043       // Expand the container if neccessary
1044       if (fCompress) signals->Expand();
1045     }
1046     // Create the missing dictionary containers
1047     if (!fSimpleSim) {
1048       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1049         dictionary[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1050         if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
1051           dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1052         }
1053       }
1054     }
1055
1056     Int_t nDigits = 0;
1057
1058     // Don't create noise in detectors that are switched off
1059     if (CheckDetector(plane,chamber,sector)) {
1060
1061       // Create the digits for this chamber
1062       for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1063         for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1064
1065           // Create summable digits
1066           if (fSDigits) {
1067
1068             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1069               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1070               signalAmp *= fSDigitsScale;
1071               signalAmp  = TMath::Min(signalAmp,(Float_t) 1.0e9);
1072               Int_t adc  = (Int_t) signalAmp;
1073               if (adc > 0) nDigits++;
1074               digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,adc);
1075             }
1076
1077           }
1078           // Create normal digits
1079           else {
1080
1081             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1082               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1083               // Pad and time coupling
1084               signalAmp *= coupling;
1085               // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1086               Double_t baselineEl = fPar->GetADCbaseline() * (fPar->GetADCinRange()
1087                                                            / fPar->GetADCoutRange())
1088                                                            / convert;
1089               signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,fPar->GetNoise())
1090                                      ,-baselineEl);
1091               // Convert to mV
1092               signalAmp *= convert;
1093               // Add ADC baseline in mV
1094               signalAmp += fPar->GetADCbaseline() * (fPar->GetADCinRange()
1095                                                    / fPar->GetADCoutRange());
1096               // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the
1097               // signal is larger than fADCinRange
1098               Int_t adc  = 0;
1099               if (signalAmp >= fPar->GetADCinRange()) {
1100                 adc = ((Int_t) fPar->GetADCoutRange());
1101               }
1102               else {
1103                 adc = ((Int_t) (signalAmp * (fPar->GetADCoutRange()
1104                                            / fPar->GetADCinRange())));
1105               }
1106               inADC[iTime]  = adc;
1107               outADC[iTime] = adc;
1108             }
1109
1110             // Apply the tail cancelation via the digital filter
1111             if (fPar->TCOn()) {
1112               DeConvExp(inADC,outADC,nTimeTotal,fPar->GetTCnexp());
1113             }
1114
1115             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1116               // Store the amplitude of the digit if above threshold
1117               if (outADC[iTime] > fPar->GetADCthreshold()) {
1118                 if (fDebug > 2) {
1119                   printf("  iRow = %d, iCol = %d, iTime = %d, adc = %f\n"
1120                         ,iRow,iCol,iTime,outADC[iTime]);
1121                 }
1122                 nDigits++;
1123                 digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,((Int_t) outADC[iTime]));
1124               }
1125             }
1126
1127           }
1128
1129         }
1130       }
1131
1132     }
1133
1134     // Compress the arrays
1135     if (!fSimpleSim) {
1136       digits->Compress(1,0);
1137       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1138         dictionary[iDict]->Compress(1,0);
1139       }
1140
1141       totalSizeDigits += digits->GetSize();
1142       totalSizeDict0  += dictionary[0]->GetSize();
1143       totalSizeDict1  += dictionary[1]->GetSize();
1144       totalSizeDict2  += dictionary[2]->GetSize();
1145
1146       Float_t nPixel = nRowMax * nColMax * nTimeMax;
1147       if (fDebug > 0) {
1148         printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1149         printf("Found %d digits in detector %d (%3.0f).\n"
1150               ,nDigits,iDet
1151               ,100.0 * ((Float_t) nDigits) / nPixel);
1152       }
1153
1154       if (fCompress) signals->Compress(1,0);
1155
1156     }
1157
1158     delete [] inADC;
1159     delete [] outADC;
1160
1161   }
1162
1163   if (signalsArray) {
1164     delete signalsArray;
1165     signalsArray = 0;
1166   }
1167
1168   if (fDebug > 0) {
1169     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1170     printf("Total number of analyzed hits = %d\n",countHits);
1171     if (!fSimpleSim) {
1172       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1173       printf("Total digits data size = %d, %d, %d, %d\n",totalSizeDigits
1174                                                         ,totalSizeDict0
1175                                                         ,totalSizeDict1
1176                                                         ,totalSizeDict2);
1177     }
1178   }
1179
1180   return kTRUE;
1181
1182 }
1183
1184 //_____________________________________________________________________________
1185 void AliTRDdigitizer::AddSDigitsManager(AliTRDdigitsManager *man)
1186 {
1187   //
1188   // Add a digits manager for s-digits to the input list.
1189   //
1190
1191   fSDigitsManagerList->Add(man);
1192
1193 }
1194
1195 //_____________________________________________________________________________
1196 void AliTRDdigitizer::DeleteSDigitsManager()
1197 {
1198   //
1199   // Removes digits manager from the input list.
1200   //
1201
1202   fSDigitsManagerList->Delete();
1203
1204 }
1205
1206 //_____________________________________________________________________________
1207 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSDigits()
1208 {
1209   //
1210   // Converts s-digits to normal digits
1211   //
1212
1213   // Number of track dictionary arrays
1214   const Int_t    kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1215
1216   // Converts number of electrons to fC
1217   const Double_t kEl2fC = 1.602E-19 * 1.0E15;
1218
1219   Int_t iDict = 0;
1220   Int_t iRow;
1221   Int_t iCol;
1222   Int_t iTime;
1223
1224   if (!fPar) {
1225     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard parameter");
1226     if (fDebug > 0) {
1227       printf("<AliTRDdigitizer::ConvertSDigits> ");
1228       printf("Create the default parameter object\n");
1229     }
1230   }
1231
1232   Double_t sDigitsScale = 1.0 / GetSDigitsScale();
1233   Double_t noise        = fPar->GetNoise();
1234   Double_t padCoupling  = fPar->GetPadCoupling();
1235   Double_t timeCoupling = fPar->GetTimeCoupling();
1236   Double_t chipGain     = fPar->GetChipGain();
1237   Double_t coupling     = padCoupling * timeCoupling;
1238   Double_t convert      = kEl2fC * chipGain;
1239   Double_t adcInRange   = fPar->GetADCinRange();
1240   Double_t adcOutRange  = fPar->GetADCoutRange();
1241   Int_t    adcThreshold = fPar->GetADCthreshold();
1242   Int_t    adcBaseline  = fPar->GetADCbaseline();
1243
1244   AliTRDdataArrayI *digitsIn;
1245   AliTRDdataArrayI *digitsOut;
1246   AliTRDdataArrayI *dictionaryIn[kNDict];
1247   AliTRDdataArrayI *dictionaryOut[kNDict];
1248
1249   // Loop through the detectors
1250   for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1251
1252     if (fDebug > 0) {
1253       printf("<AliTRDdigitizer::ConvertSDigits> ");
1254       printf("Convert detector %d to digits.\n",iDet);
1255     }
1256
1257     Int_t plane      = fGeo->GetPlane(iDet);
1258     Int_t sector     = fGeo->GetSector(iDet);
1259     Int_t chamber    = fGeo->GetChamber(iDet);
1260     Int_t nRowMax    = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1261     Int_t nColMax    = fPar->GetColMax(plane);
1262     Int_t nTimeTotal = fPar->GetTimeTotal();
1263
1264     Double_t *inADC  = new Double_t[nTimeTotal];
1265     Double_t *outADC = new Double_t[nTimeTotal];
1266
1267     digitsIn  = fSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1268     digitsIn->Expand();
1269     digitsOut = fDigitsManager->GetDigits(iDet);
1270     digitsOut->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1271     for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1272       dictionaryIn[iDict]  = fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1273       dictionaryIn[iDict]->Expand();
1274       dictionaryOut[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1275       dictionaryOut[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1276     }
1277
1278     for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1279       for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1280
1281         for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1282           Double_t signal = (Double_t) digitsIn->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1283           signal *= sDigitsScale;
1284           // Pad and time coupling
1285           signal *= coupling;
1286           // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1287           Double_t baselineEl = adcBaseline * (adcInRange / adcOutRange) / convert;
1288           signal  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signal,noise),-baselineEl);
1289           // Convert to mV
1290           signal *= convert;
1291           // add ADC baseline in mV
1292           signal += adcBaseline * (adcInRange / adcOutRange);
1293           // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit adcOutRange if the
1294           // signal is larger than adcInRange
1295           Int_t adc  = 0;
1296           if (signal >= adcInRange) {
1297             adc = ((Int_t) adcOutRange);
1298           }
1299           else {
1300             adc = ((Int_t) (signal * (adcOutRange / adcInRange)));
1301           }
1302           inADC[iTime]  = adc;
1303           outADC[iTime] = adc;
1304         }
1305
1306         // Apply the tail cancelation via the digital filter
1307         if (fPar->TCOn()) {
1308           DeConvExp(inADC,outADC,nTimeTotal,fPar->GetTCnexp());
1309         }
1310
1311         for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1312           // Store the amplitude of the digit if above threshold
1313           if (outADC[iTime] > adcThreshold) {
1314             digitsOut->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,((Int_t) outADC[iTime]));
1315             // Copy the dictionary
1316             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1317               Int_t track = dictionaryIn[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1318               dictionaryOut[iDict]->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,track);
1319             }
1320           }
1321         }
1322
1323       }
1324     }
1325
1326     if (fCompress) {
1327       digitsIn->Compress(1,0);
1328       digitsOut->Compress(1,0);
1329       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1330         dictionaryIn[iDict]->Compress(1,0);
1331         dictionaryOut[iDict]->Compress(1,0);
1332       }
1333     }
1334
1335     delete [] inADC;
1336     delete [] outADC;
1337
1338   }
1339
1340   return kTRUE;
1341
1342 }
1343
1344 //_____________________________________________________________________________
1345 Bool_t AliTRDdigitizer::MergeSDigits()
1346 {
1347   //
1348   // Merges the input s-digits:
1349   //   - The amplitude of the different inputs are summed up.
1350   //   - Of the track IDs from the input dictionaries only one is
1351   //     kept for each input. This works for maximal 3 different merged inputs.
1352   //
1353
1354   // Number of track dictionary arrays
1355   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1356
1357   if (!fPar) {
1358     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard parameter");
1359     if (fDebug > 0) {
1360       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1361       printf("Create the default parameter object\n");
1362     }
1363   }
1364
1365   Int_t iDict = 0;
1366   Int_t jDict = 0;
1367
1368   AliTRDdataArrayI *digitsA;
1369   AliTRDdataArrayI *digitsB;
1370   AliTRDdataArrayI *dictionaryA[kNDict];
1371   AliTRDdataArrayI *dictionaryB[kNDict];
1372
1373   // Get the first s-digits
1374   fSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->First();
1375   if (!fSDigitsManager) return kFALSE;
1376
1377   // Loop through the other sets of s-digits
1378   AliTRDdigitsManager *mergeSDigitsManager;
1379   mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *)
1380                         fSDigitsManagerList->After(fSDigitsManager);
1381
1382   if (fDebug > 0) {
1383     if (mergeSDigitsManager) {
1384       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1385       printf("Merge %d input files.\n",fSDigitsManagerList->GetSize());
1386     }
1387     else {
1388       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1389       printf("Only one input file.\n");
1390     }
1391   }
1392
1393   Int_t iMerge = 0;
1394   while (mergeSDigitsManager) {
1395
1396     iMerge++;
1397
1398     // Loop through the detectors
1399     for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1400
1401       Int_t plane      = fGeo->GetPlane(iDet);
1402       Int_t sector     = fGeo->GetSector(iDet);
1403       Int_t chamber    = fGeo->GetChamber(iDet);
1404       Int_t nRowMax    = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1405       Int_t nColMax    = fPar->GetColMax(plane);
1406       Int_t nTimeTotal = fPar->GetTimeTotal();
1407
1408       // Loop through the pixels of one detector and add the signals
1409       digitsA = fSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1410       digitsB = mergeSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1411       digitsA->Expand();
1412       digitsB->Expand();
1413       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1414         dictionaryA[iDict] = fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1415         dictionaryB[iDict] = mergeSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1416         dictionaryA[iDict]->Expand();
1417         dictionaryB[iDict]->Expand();
1418       }
1419
1420       // Merge only detectors that contain a signal
1421       Bool_t doMerge = kTRUE;
1422       if (fMergeSignalOnly) {
1423         if (digitsA->GetOverThreshold(0) == 0) {
1424           doMerge = kFALSE;
1425         }
1426       }
1427
1428       if (doMerge) {
1429
1430         if (fDebug > 0) {
1431           printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1432           printf("Merge detector %d of input no.%d\n",iDet,iMerge+1);
1433         }
1434
1435         for (Int_t iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1436           for (Int_t iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1437             for (Int_t iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1438
1439               // Add the amplitudes of the summable digits
1440               Int_t ampA = digitsA->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1441               Int_t ampB = digitsB->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1442               ampA += ampB;
1443               digitsA->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,ampA);
1444
1445              // Add the mask to the track id if defined.
1446               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1447                 Int_t trackB = dictionaryB[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1448                 if ((fMasks) && (trackB > 0)) {
1449                   for (jDict = 0; jDict < kNDict; jDict++) {
1450                     Int_t trackA = dictionaryA[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1451                     if (trackA == 0) {
1452                       trackA = trackB + fMasks[iMerge];
1453                       dictionaryA[iDict]->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,trackA);
1454                     }
1455                   }
1456                 }
1457               }
1458
1459             }
1460           }
1461         }
1462
1463       }
1464
1465       if (fCompress) {
1466         digitsA->Compress(1,0);
1467         digitsB->Compress(1,0);
1468         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1469           dictionaryA[iDict]->Compress(1,0);
1470           dictionaryB[iDict]->Compress(1,0);
1471         }
1472       }
1473
1474     }
1475
1476     // The next set of s-digits
1477     mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *)
1478                           fSDigitsManagerList->After(mergeSDigitsManager);
1479
1480   }
1481
1482   return kTRUE;
1483
1484 }
1485
1486 //_____________________________________________________________________________
1487 Bool_t AliTRDdigitizer::SDigits2Digits()
1488 {
1489   //
1490   // Merges the input s-digits and converts them to normal digits
1491   //
1492
1493   if (!MergeSDigits()) return kFALSE;
1494
1495   return ConvertSDigits();
1496
1497 }
1498
1499 //_____________________________________________________________________________
1500 Bool_t AliTRDdigitizer::CheckDetector(Int_t plane, Int_t chamber, Int_t sector)
1501 {
1502   //
1503   // Checks whether a detector is enabled
1504   //
1505
1506   if (fSimpleSim) return kTRUE;
1507
1508   if ((fTRD->GetSensChamber() >=       0) &&
1509       (fTRD->GetSensChamber() != chamber)) return kFALSE;
1510   if ((fTRD->GetSensPlane()   >=       0) &&
1511       (fTRD->GetSensPlane()   !=   plane)) return kFALSE;
1512   if ( fTRD->GetSensSector()  >=       0) {
1513     Int_t sens1 = fTRD->GetSensSector();
1514     Int_t sens2 = sens1 + fTRD->GetSensSectorRange();
1515     sens2 -= ((Int_t) (sens2 / AliTRDgeometry::Nsect()))
1516            * AliTRDgeometry::Nsect();
1517     if (sens1 < sens2) {
1518       if ((sector < sens1) || (sector >= sens2)) return kFALSE;
1519     }
1520     else {
1521       if ((sector < sens1) && (sector >= sens2)) return kFALSE;
1522     }
1523   }
1524
1525   return kTRUE;
1526
1527 }
1528
1529 //_____________________________________________________________________________
1530 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits() const
1531 {
1532   //
1533   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1534   //
1535
1536   //Write parameters
1537   fRunLoader->CdGAFile();
1538   if (!gFile->Get("TRDparameter")) GetParameter()->Write();
1539
1540   // Store the digits and the dictionary in the tree
1541   return fDigitsManager->WriteDigits();
1542
1543 }
1544
1545 //_____________________________________________________________________________
1546 void AliTRDdigitizer::DeConvExp(Double_t *source, Double_t *target
1547                               , Int_t n, Int_t nexp)
1548 {
1549   //
1550   // Does the deconvolution by the digital filter.
1551   //
1552   // Author:        Marcus Gutfleisch, KIP Heidelberg
1553   // Optimized for: New TRF from Venelin Angelov, simulated with CADENCE
1554   //                Pad-ground capacitance = 25 pF
1555   //                Pad-pad cross talk capacitance = 6 pF
1556   //                For 10 MHz digitization, corresponding to 20 time bins
1557   //                in the drift region
1558   //
1559
1560   Double_t rates[2];
1561   Double_t coefficients[2];
1562   Double_t Dt = 0.100;  // time bin width [mus] for 10 MHz sampling frequence
1563
1564   /* initialize (coefficient = alpha, rates = lambda) */
1565
1566   rates[0] = 0.7680;
1567   rates[1] = 0.0995;
1568
1569   rates[0] = TMath::Exp(-Dt/(rates[0]));
1570   rates[1] = TMath::Exp(-Dt/(rates[1]));
1571
1572   // dummy initialization
1573   coefficients[0] = 0.0000;
1574   coefficients[1] = 0.0000;
1575
1576   if( nexp == 1 ) {
1577     coefficients[0] = 0.0844;
1578     coefficients[1] = 0.0000;
1579   }
1580   if( nexp == 2 ) {
1581     coefficients[0] = 0.1445;
1582     coefficients[1] = 0.7524;
1583   }
1584
1585   Int_t i, k;
1586   Double_t reminder[2];
1587   Double_t correction, result;
1588
1589   /* attention: computation order is important */
1590   correction=0.0;
1591   for ( k = 0; k < nexp; k++ ) reminder[k]=0.0;
1592
1593   for ( i = 0; i < n; i++ ) {
1594     result = ( source[i] - correction );    /* no rescaling */
1595     target[i] = result;
1596
1597     for ( k = 0; k < nexp; k++ ) reminder[k] = rates[k]
1598                              * ( reminder[k] + coefficients[k] * result);
1599
1600     correction=0.0;
1601     for ( k = 0; k < nexp; k++ ) correction += reminder[k];
1602   }
1603
1604 }
1605
1606 //_____________________________________________________________________________
1607 void AliTRDdigitizer::InitOutput(Int_t iEvent)
1608 {
1609   //
1610   // Initializes the output branches
1611   //
1612
1613   fEvent = iEvent;
1614
1615   if (!fRunLoader)
1616    {
1617      Error("InitOutput","Run Loader is NULL");
1618      return;
1619    }
1620   AliLoader* loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
1621   if (!loader)
1622    {
1623      Error("Open","Can not get TRD loader from Run Loader");
1624      return;
1625    }
1626
1627   TTree* tree = 0;
1628
1629   if (fSDigits)
1630    {
1631    //if we produce SDigits
1632     tree = loader->TreeS();
1633     if (!tree)
1634      {
1635       loader->MakeTree("S");
1636       tree = loader->TreeS();
1637      }
1638    }
1639   else
1640    {//if we produce Digits
1641      tree = loader->TreeD();
1642      if (!tree)
1643       {
1644        loader->MakeTree("D");
1645        tree = loader->TreeD();
1646       }
1647    }
1648   fDigitsManager->SetEvent(iEvent);
1649   fDigitsManager->MakeBranch(tree);
1650
1651 }