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[u/mrichter/AliRoot.git] / TPC / AliTPCRF1D.cxx
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@@ -1,5 +1,23 @@
+/**************************************************************************
+ * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
+ *                                                                        *
+ * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
+ * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
+ *                                                                        *
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+ * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
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+ * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
+ **************************************************************************/
+
+/* $Id$ */
+
+
 //-----------------------------------------------------------------------------
-//  $Header$
+//
 //
 //
 //  Origin:   Marian Ivanov, Uni. of Bratislava, ivanov@fmph.uniba.sk
 //  Declaration of class AliTPCRF1D
 //
 //-----------------------------------------------------------------------------
-#include "TMath.h"
+
+//
+
+#include <Riostream.h>
+#include <TCanvas.h>
+#include <TClass.h>
+#include <TF2.h>
+#include <TH1.h>
+#include <TMath.h>
+#include <TPad.h>
+#include <TString.h>
+#include <TStyle.h>
+
 #include "AliTPCRF1D.h"
-#include "TF2.h"
-#include <iostream.h>
-#include "TCanvas.h"
-#include "TPad.h"
-#include "TStyle.h"
-#include "TH1.h"
 
-extern TStyle * gStyle;
+extern TStyle * gStyle; 
+
+Int_t   AliTPCRF1D::fgNRF=100;  //default  number of interpolation points
+Float_t AliTPCRF1D::fgRFDSTEP=0.01; //default step in cm
 
 static Double_t funGauss(Double_t *x, Double_t * par)
 {
+  //Gauss function  -needde by the generic function object 
   return TMath::Exp(-(x[0]*x[0])/(2*par[0]*par[0]));
 }
 
 static Double_t funCosh(Double_t *x, Double_t * par)
 {
+  //Cosh function  -needde by the generic function object 
   return 1/TMath::CosH(3.14159*x[0]/(2*par[0]));  
 }    
 
 static Double_t funGati(Double_t *x, Double_t * par)
 {
-  //par[1] = is equal to k3
-  //par[0] is equal to pad wire distance
-  Float_t K3=par[1];
-  Float_t K3R=TMath::Sqrt(K3);
-  Float_t K2=(TMath::Pi()/2)*(1-K3R/2.);
-  Float_t K1=K2*K3R/(4*TMath::ATan(K3R));
+  //Gati function  -needde by the generic function object 
+  Float_t k3=par[1];
+  Float_t k3R=TMath::Sqrt(k3);
+  Float_t k2=(TMath::Pi()/2)*(1-k3R/2.);
+  Float_t k1=k2*k3R/(4*TMath::ATan(k3R));
   Float_t l=x[0]/par[0];
-  Float_t tan2=TMath::TanH(K2*l);
+  Float_t tan2=TMath::TanH(k2*l);
   tan2*=tan2;
-  Float_t res = K1*(1-tan2)/(1+K3*tan2);  
+  Float_t res = k1*(1-tan2)/(1+k3*tan2);  
   return res;  
 }    
 
-
-
-
-///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
-///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-AliTPCRF1D * gRF1D;
 ClassImp(AliTPCRF1D)
 
 
 AliTPCRF1D::AliTPCRF1D(Bool_t direct,Int_t np,Float_t step)
+           :TObject(),
+           fNRF(0),
+            fDSTEPM1(0.),
+            fcharge(0),
+            forigsigma(0.),
+            fpadWidth(3.5),
+            fkNorm(0.5),
+            fInteg(0.),
+            fGRF(0),
+            fSigma(0.),
+            fOffset(0.),
+            fDirect(kFALSE),
+            fPadDistance(0.)
 {
+  //default constructor for response function object
   fDirect=direct;
-  fNRF = np;
+  if (np!=0)fNRF = np;
+  else (fNRF=fgNRF);
   fcharge = new Float_t[fNRF];
-  fDSTEPM1=1./step;
-  fSigma = 0;
-  gRF1D = this;
-  fGRF = 0;
-  fkNorm = 0.5;
-  fpadWidth = 3.5;
-  forigsigma=0.;
-  fOffset = 0.;
+  if (step>0) fDSTEPM1=1./step;
+  else fDSTEPM1 = 1./fgRFDSTEP;
+  for(Int_t i=0;i<5;i++) {
+    funParam[i]=0.;
+    fType[i]=0;
+  }
+  
 }
 
+AliTPCRF1D::AliTPCRF1D(const AliTPCRF1D &prf)
+           :TObject(prf),
+           fNRF(prf.fNRF),
+            fDSTEPM1(prf.fDSTEPM1),
+            fcharge(0),
+            forigsigma(prf.forigsigma),
+            fpadWidth(prf.fpadWidth),
+            fkNorm(prf.fkNorm),
+            fInteg(prf.fInteg),
+            fGRF(new TF1(*(prf.fGRF))),
+            fSigma(prf.fSigma),
+            fOffset(prf.fOffset),
+            fDirect(prf.fDirect),
+            fPadDistance(prf.fPadDistance)
+{
+  //
+  //
+  for(Int_t i=0;i<5;i++) {
+    funParam[i]=0.;
+    fType[i]=0;
+  }
+  fcharge = new Float_t[fNRF];
+  memcpy(fcharge,prf.fcharge, fNRF*sizeof(Float_t));
+
+  //PH Change the name (add 0 to the end)
+  TString s(fGRF->GetName());
+  s+="0";
+  fGRF->SetName(s.Data());
+}
+
+AliTPCRF1D & AliTPCRF1D::operator = (const AliTPCRF1D &prf)
+{
+  if(this!=&prf) {
+    TObject::operator=(prf);
+    fNRF=prf.fNRF;
+    fDSTEPM1=prf.fDSTEPM1;
+    delete [] fcharge;
+    fcharge = new Float_t[fNRF];
+    memcpy(fcharge,prf.fcharge, fNRF*sizeof(Float_t));
+    forigsigma=prf.forigsigma;
+    fpadWidth=prf.fpadWidth;
+    fkNorm=prf.fkNorm;
+    fInteg=prf.fInteg;
+    delete fGRF;
+    fGRF=new TF1(*(prf.fGRF));
+   //PH Change the name (add 0 to the end)
+    TString s(fGRF->GetName());
+    s+="0";
+    fGRF->SetName(s.Data());
+    fSigma=prf.fSigma;
+    fOffset=prf.fOffset;
+    fDirect=prf.fDirect;
+    fPadDistance=prf.fPadDistance;
+  }
+  return *this;
+}
+
+
 
 AliTPCRF1D::~AliTPCRF1D()
 {
-  if (fcharge!=0) delete fcharge;
-  if (fGRF !=0 ) fGRF->Delete();
+  //
+  delete [] fcharge;
+  delete fGRF;
 }
 
 Float_t AliTPCRF1D::GetRF(Float_t xin)
 {
-  //x xin DSTEP unit
+  //function which return response
+  //for the charge in distance xin 
   //return linear aproximation of RF
-  Float_t x = TMath::Abs((xin-fOffset)*fDSTEPM1)+fNRF/2;
+  Float_t x = (xin-fOffset)*fDSTEPM1+fNRF/2;
   Int_t i1=Int_t(x);
   if (x<0) i1-=1;
   Float_t res=0;
-  if (i1+1<fNRF)
+  if (i1+1<fNRF &&i1>0)
     res = fcharge[i1]*(Float_t(i1+1)-x)+fcharge[i1+1]*(x-Float_t(i1));    
   return res;
 }
 
 Float_t  AliTPCRF1D::GetGRF(Float_t xin)
 {  
+  //function which returnoriginal charge distribution
+  //this function is just normalised for fKnorm
   if (fGRF != 0 ) 
     return fkNorm*fGRF->Eval(xin)/fInteg;
       else
@@ -102,13 +200,16 @@ Float_t  AliTPCRF1D::GetGRF(Float_t xin)
 void AliTPCRF1D::SetParam( TF1 * GRF,Float_t padwidth,
                       Float_t kNorm, Float_t sigma)
 {
+  //adjust parameters of the original charge distribution
+  //and pad size parameters
    fpadWidth = padwidth;
    fGRF = GRF;
    fkNorm = kNorm;
    if (sigma==0) sigma= fpadWidth/TMath::Sqrt(12.);
    forigsigma=sigma;
    fDSTEPM1 = 10/TMath::Sqrt(sigma*sigma+fpadWidth*fpadWidth/12); 
-   sprintf(fType,"User");
+   //sprintf(fType,"User");
+   snprintf(fType,5,"User");
    //   Update();   
 }
   
@@ -116,57 +217,68 @@ void AliTPCRF1D::SetParam( TF1 * GRF,Float_t padwidth,
 void AliTPCRF1D::SetGauss(Float_t sigma, Float_t padWidth,
                      Float_t kNorm)
 {
-  // char s[120];
+  // 
+  // set parameters for Gauss generic charge distribution
+  //
   fpadWidth = padWidth;
   fkNorm = kNorm;
   if (fGRF !=0 ) fGRF->Delete();
-  fGRF = new TF1("fun",funGauss,-5,5,2);
+  fGRF = new TF1("funGauss",funGauss,-5,5,1);
   funParam[0]=sigma;
   forigsigma=sigma;
   fGRF->SetParameters(funParam);
    fDSTEPM1 = 10./TMath::Sqrt(sigma*sigma+fpadWidth*fpadWidth/12); 
-  //by default I set the step as one tenth of sigma
-   //  Update(); 
-  sprintf(fType,"Gauss");
+  //by default I set the step as one tenth of sigma  
+  //sprintf(fType,"Gauss");
+   snprintf(fType,5,"Gauss");
 }
 
 void AliTPCRF1D::SetCosh(Float_t sigma, Float_t padWidth,
                     Float_t kNorm)
 {
-  //  char s[120];
+  // 
+  // set parameters for Cosh generic charge distribution
+  //
   fpadWidth = padWidth;
   fkNorm = kNorm;
   if (fGRF !=0 ) fGRF->Delete();
-  fGRF = new TF1("fun",        funCosh, -5.,5.,2);   
+  fGRF = new TF1("funCosh",    funCosh, -5.,5.,2);   
   funParam[0]=sigma;
   fGRF->SetParameters(funParam);
   forigsigma=sigma;
   fDSTEPM1 = 10./TMath::Sqrt(sigma*sigma+fpadWidth*fpadWidth/12); 
   //by default I set the step as one tenth of sigma
-  //  Update();
-  sprintf(fType,"Cosh");
+  //sprintf(fType,"Cosh");
+  snprintf(fType,5,"Cosh");
 }
 
 void AliTPCRF1D::SetGati(Float_t K3, Float_t padDistance, Float_t padWidth,
                     Float_t kNorm)
 {
-  //  char s[120];
+  // 
+  // set parameters for Gati generic charge distribution
+  //
   fpadWidth = padWidth;
   fkNorm = kNorm;
   if (fGRF !=0 ) fGRF->Delete();
-  fGRF = new TF1("fun",        funGati, -5.,5.,2);   
+  fGRF = new TF1("funGati",    funGati, -5.,5.,2);   
   funParam[0]=padDistance;
   funParam[1]=K3;  
   fGRF->SetParameters(funParam);
   forigsigma=padDistance;
   fDSTEPM1 = 10./TMath::Sqrt(padDistance*padDistance+fpadWidth*fpadWidth/12); 
   //by default I set the step as one tenth of sigma
-  //  Update(); 
-  sprintf(fType,"Gati");
+  //sprintf(fType,"Gati");
+  snprintf(fType,5,"Gati");
 }
 
-void AliTPCRF1D::Draw(Float_t x1,Float_t x2,Int_t N)
+
+
+void AliTPCRF1D::DrawRF(Float_t x1,Float_t x2,Int_t N)
 { 
+  //
+  //Draw prf in selected region <x1,x2> with nuber of diviision = n
+  //
   char s[100];
   TCanvas  * c1 = new TCanvas("canRF","Pad response function",700,900);
   c1->cd();
@@ -175,8 +287,9 @@ void AliTPCRF1D::Draw(Float_t x1,Float_t x2,Int_t N)
   TPad * pad2 = new TPad("pad2RF","",0.05,0.05,0.95,0.45,21);
   pad2->Draw();
 
-  sprintf(s,"RF response function for %1.2f cm pad width",
-         fpadWidth);  
+  //sprintf(s,"RF response function for %1.2f cm pad width",
+  //     fpadWidth); 
+  snprintf(s,60,"RF response function for %1.2f cm pad width",fpadWidth); 
   pad1->cd();
   TH1F * hRFo = new TH1F("hRFo","Original charge distribution",N+1,x1,x2);
   pad2->cd();
@@ -203,7 +316,11 @@ void AliTPCRF1D::Draw(Float_t x1,Float_t x2,Int_t N)
 
 void AliTPCRF1D::Update()
 {
-  //initialize to 0
+  //
+  //update fields  with interpolated values for
+  //PRF calculation
+
+  //at the begining initialize to 0
   for (Int_t i =0; i<fNRF;i++)  fcharge[i] = 0;
   if ( fGRF == 0 ) return;
   fInteg  = fGRF->Integral(-5*forigsigma,5*forigsigma,funParam,0.00001);
@@ -245,73 +362,29 @@ void AliTPCRF1D::Update()
 
 void AliTPCRF1D::Streamer(TBuffer &R__b)
 {
-   // Stream an object of class AliTPC.
-
+   // Stream an object of class AliTPCRF1D.
    if (R__b.IsReading()) {
-      Version_t R__v = R__b.ReadVersion(); if (R__v) { }
-      TObject::Streamer(R__b);     
-      //read pad parameters
-      R__b >> fpadWidth;
-      //read charge parameters
-      R__b >> fType[0];
-      R__b >> fType[1];
-      R__b >> fType[2];
-      R__b >> fType[3];
-      R__b >> fType[4];
-      R__b >> forigsigma;
-      R__b >> fkNorm;
-      R__b >> fK3X;
-      R__b >> fPadDistance; 
-      R__b >> fInteg;
-      R__b >> fOffset;
+      AliTPCRF1D::Class()->ReadBuffer(R__b, this);
       //read functions
-      if (fGRF!=0) { 
-       delete fGRF;  
-       fGRF=0;
-      }
-      if (strncmp(fType,"User",3)==0){
-       fGRF= new TF1;
-       R__b>>fGRF;   
-      }
  
-      if (strncmp(fType,"Gauss",3)==0) 
-       fGRF = new TF1("fun",funGauss,-5.,5.,4);
-      if (strncmp(fType,"Cosh",3)==0) 
-       fGRF = new TF1("fun",funCosh,-5.,5.,4);
-      if (strncmp(fType,"Gati",3)==0) 
-       fGRF = new TF1("fun",funGati,-5.,5.,4);   
-      R__b >>fDSTEPM1;  
-      R__b >>fNRF;
-      R__b.ReadFastArray(fcharge,fNRF); 
-      R__b.ReadFastArray(funParam,5); 
-      if (fGRF!=0) fGRF->SetParameters(funParam);     
+      if (strncmp(fType,"Gauss",3)==0) {delete fGRF; fGRF = new TF1("funGauss",funGauss,-5.,5.,4);}
+      if (strncmp(fType,"Cosh",3)==0)  {delete fGRF; fGRF = new TF1("funCosh",funCosh,-5.,5.,4);}
+      if (strncmp(fType,"Gati",3)==0)  {delete fGRF; fGRF = new TF1("funGati",funGati,-5.,5.,4);}  
+      if (fGRF) fGRF->SetParameters(funParam);     
 
    } else {
-      R__b.WriteVersion(AliTPCRF1D::IsA());
-      TObject::Streamer(R__b);   
-      //write pad width
-      R__b << fpadWidth;
-      //write charge parameters
-      R__b << fType[0];
-      R__b << fType[1];
-      R__b << fType[2];
-      R__b << fType[3];
-      R__b << fType[4];
-      R__b << forigsigma;
-      R__b << fkNorm;
-      R__b << fK3X;
-      R__b << fPadDistance;
-      R__b << fInteg;
-      R__b << fOffset;
-      //write interpolation parameters
-      if (strncmp(fType,"User",3)==0) R__b <<fGRF;   
-      R__b <<fDSTEPM1;
-      R__b <<fNRF;    
-      R__b.WriteFastArray(fcharge,fNRF); 
-      R__b.WriteFastArray(funParam,5); 
-       
-      
-
+      AliTPCRF1D::Class()->WriteBuffer(R__b, this);
    }
 }
+
+
+Double_t  AliTPCRF1D::Gamma4(Double_t x, Double_t p0, Double_t p1){
+  //
+  // Gamma 4 Time response function of ALTRO
+  //
+  if (x<0) return 0;
+  Double_t g1 = TMath::Exp(-4.*x/p1);
+  Double_t g2 = TMath::Power(x/p1,4);
+  return p0*g1*g2;
+}