EMCAL/AliCaloRawAnalyzerPeakFinder.cxx

   1 // -*- mode: c++ -*-
   2 /**************************************************************************
   3  * This file is property of and copyright by                              *
   4  * the Relativistic Heavy Ion Group (RHIG), Yale University, US, 2009     *
   5  *                                                                        *
   6  * Primary Author: Per Thomas Hille  <perthomas.hille@yale.edu>           *
   7  *                                                                        *
   8  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   9  * Please report bugs to   perthomas.hille@yale.edu                       *
  10  *                                                                        *
  11  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
  12  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
  13  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  14  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  15  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  16  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  17  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  18  **************************************************************************/
  19
  20 // The Peak-Finder algorithm
  21 // The amplitude is extracted  as a
  22 // weighted sum of the samples using the
  23 // best possible weights.
  24 // The weights are calculated only once and the
  25 // actual extraction of amplitude and peak position
  26 // is done with a simple vector multiplication, allowing
  27 // extremely fast computations.
  28
  29 #include "AliCaloRawAnalyzerPeakFinder.h"
  30 #include "AliCaloBunchInfo.h"
  31 #include "AliCaloFitResults.h"
  32 #include "TMath.h"
  33 #include "AliLog.h"
  34 #include "AliCDBEntry.h"
  35 #include "AliCDBManager.h"
  36 #include "TFile.h"
  37 #include "AliCaloPeakFinderVectors.h"
  38 #include <iostream>
  39
  40 using namespace std;
  41
  42 ClassImp( AliCaloRawAnalyzerPeakFinder )
  43
  44
  45 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::AliCaloRawAnalyzerPeakFinder() :AliCaloRawAnalyzer("Peak-Finder", "PF"),
  46                                                               fPeakFinderVectors(0),
  47                                                               fRunOnAlien(false),
  48                                                               fIsInitialized(false)
  49 {
  50   // Ctor
  51   fAlgo= Algo::kPeakFinder;
  52   fPeakFinderVectors = new AliCaloPeakFinderVectors() ;
  53   ResetVectors();
  54   LoadVectorsOCDB();
  55 }
  56
  57 void
  58 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::ResetVectors()
  59 {
  60   //As name implies
  61   for(int i=0; i < PF::MAXSTART; i++)
  62     {
  63       for(int j=0; j < PF::SAMPLERANGE; j++ )
  64         {
  65           for(int k=0; k < 100; k++ )
  66             {
  67               fPFAmpVectors[i][j][k] = 0;
  68               fPFTofVectors[i][j][k] = 0;
  69               fPFAmpVectorsCoarse[i][j][k] = 0;
  70               fPFTofVectorsCoarse[i][j][k] = 0;
  71             }
  72         }
  73     }
  74 }
  75
  76
  77 Double_t
  78 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::ScanCoarse(const Double_t *const array, const int length ) const
  79 {
  80   // Fisrt (coarce) estimate of Amplitude using the Peak-Finder.
  81   // The output of the first iteration is sued to select vectors
  82   // for the second iteration.
  83
  84   Double_t tmpTof = 0;
  85   Double_t tmpAmp= 0;
  86
  87   for(int i=0; i < length; i++)
  88     {
  89       tmpTof += fPFTofVectorsCoarse[0][length][i]*array[i];
  90       tmpAmp += fPFAmpVectorsCoarse[0][length][i]*array[i];
  91     }
  92
  93   tmpTof = tmpTof / tmpAmp ;
  94   return tmpTof;
  95 }
  96
  97
  98 AliCaloFitResults
  99 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::Evaluate( const vector<AliCaloBunchInfo> &bunchvector, const UInt_t altrocfg1,  const UInt_t altrocfg2 )
 100 {
 101   // Evaluation of amplitude and TOF
 102   if( fIsInitialized == false )
 103     {
 104       cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << "ERROR, peakfinder vectors not loaded" << endl;
 105       return  AliCaloFitResults(kInvalid, kInvalid);
 106     }
 107
 108   // Extracting the amplitude using the Peak-Finder algorithm
 109   // The amplitude is a weighted sum of the samples using
 110   // optimum weights.
 111
 112   short maxampindex; //index of maximum amplitude
 113   short maxamp; //Maximum amplitude
 114   fAmp = 0;
 115   int index = SelectBunch( bunchvector,  &maxampindex,  &maxamp );
 116
 117   if( index >= 0)
 118     {
 119       Float_t ped = ReverseAndSubtractPed( &(bunchvector.at(index))  ,  altrocfg1, altrocfg2, fReversed  );
 120       Float_t maxf = TMath::MaxElement(   bunchvector.at(index).GetLength(),  fReversed );
 121       short timebinOffset = maxampindex - (bunchvector.at( index ).GetLength()-1);
 122
 123       if(  maxf < fAmpCut  ||  ( maxamp - ped) > fOverflowCut  ) // (maxamp - ped) > fOverflowCut = Close to saturation (use low gain then)
 124         {
 125           return  AliCaloFitResults( maxamp, ped, Ret::kCrude, maxf, timebinOffset);
 126         }
 127       else if ( maxf >= fAmpCut )
 128         {
 129           int first = 0;
 130           int last = 0;
 131           short maxrev = maxampindex  -  bunchvector.at(index).GetStartBin();
 132           SelectSubarray( fReversed,  bunchvector.at(index).GetLength(), maxrev, &first, &last, fFitArrayCut);
 133           int nsamples =  last - first;
 134
 135           if( ( nsamples  )  >= fNsampleCut ) // no if statement needed really; keep for readability
 136             {
 137               int startbin = bunchvector.at(index).GetStartBin();
 138               int n = last - first;
 139               int pfindex = n - fNsampleCut;
 140               pfindex = pfindex > PF::SAMPLERANGE ? PF::SAMPLERANGE : pfindex;
 141               int dt =  maxampindex - startbin -2;
 142               int tmpindex = 0;
 143               Float_t tmptof = ScanCoarse( &fReversed[dt] , n );
 144
 145               if( tmptof < -1 )
 146                 {
 147                   tmpindex = 0;
 148                 }
 149               else
 150                 if( tmptof  > -1 && tmptof < 100 )
 151                   {
 152                     tmpindex = 1;
 153                   }
 154                 else
 155                   {
 156                     tmpindex = 2;
 157                   }
 158
 159               double tof = 0;
 160               for(int k=0; k < PF::SAMPLERANGE; k++   )
 161                 {
 162                   tof +=  fPFTofVectors[0][pfindex][k]*fReversed[ dt  +k + tmpindex -1 ];
 163                 }
 164               for( int i=0; i < PF::SAMPLERANGE; i++ )
 165                 {
 166                   {
 167
 168                     fAmp += fPFAmpVectors[0][pfindex][i]*fReversed[ dt  +i  +tmpindex -1 ];
 169                   }
 170                 }
 171
 172               if( TMath::Abs(  (maxf - fAmp  )/maxf )  >   0.1 )
 173                 {
 174                   fAmp = maxf;
 175                 }
 176
 177               tof = timebinOffset - 0.01*tof/fAmp - fL1Phase/TIMEBINWITH; // clock
 178               Float_t chi2 = CalculateChi2(fAmp, tof-timebinOffset+maxrev, first, last);
 179               Int_t ndf = last - first - 1; // nsamples - 2
 180               return AliCaloFitResults( maxamp, ped , Ret::kFitPar, fAmp, tof,
 181                                         timebinOffset, chi2, ndf,
 182                                         Ret::kDummy, AliCaloFitSubarray(index, maxrev, first, last) );
 183             }
 184           else
 185             {
 186               Float_t chi2 = CalculateChi2(maxf, maxrev, first, last);
 187               Int_t ndf = last - first - 1; // nsamples - 2
 188               return AliCaloFitResults( maxamp, ped , Ret::kCrude, maxf, timebinOffset,
 189                                         timebinOffset, chi2, ndf, Ret::kDummy, AliCaloFitSubarray(index, maxrev, first, last) );
 190             }
 191         } // ampcut
 192     }
 193   return  AliCaloFitResults(kInvalid, kInvalid);
 194 }
 195
 196
 197 void
 198 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::CopyVectors( const AliCaloPeakFinderVectors *const pfv )
 199 {
 200   // As name implies
 201   if ( pfv != 0)
 202     {
 203       for(int i = 0;  i < PF::MAXSTART ; i++)
 204         {
 205           for( int j=0; j < PF::SAMPLERANGE; j++)
 206             {
 207               pfv->GetVector( i, j, fPFAmpVectors[i][j] ,  fPFTofVectors[i][j],
 208                               fPFAmpVectorsCoarse[i][j] , fPFTofVectorsCoarse[i][j]  );
 209
 210               fPeakFinderVectors->SetVector( i, j, fPFAmpVectors[i][j], fPFTofVectors[i][j],
 211                                              fPFAmpVectorsCoarse[i][j], fPFTofVectorsCoarse[i][j] );
 212             }
 213         }
 214     }
 215   else
 216     {
 217       AliFatal( "pfv = ZERO !!!!!!!");
 218     }
 219 }
 220
 221
 222 void
 223 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::LoadVectorsOCDB()
 224 {
 225   //Loading of Peak-Finder  vectors from the
 226   //Offline Condition Database  (OCDB)
 227   AliCDBEntry* entry = AliCDBManager::Instance()->Get("EMCAL/Calib/PeakFinder/");
 228
 229   if( entry != 0 )
 230   {
 231     //cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ": Printing metadata !! " << endl;
 232     //entry->PrintMetaData();
 233     AliCaloPeakFinderVectors  *pfv = (AliCaloPeakFinderVectors *)entry->GetObject();
 234     if( pfv == 0 )
 235     {
 236       cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << "_ ERRROR " << endl;
 237     }
 238     CopyVectors( pfv );
 239
 240     if( pfv != 0 )
 241     {
 242       fIsInitialized = true;
 243     }
 244   }
 245 }
 246
 247
 248 void
 249 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::WriteRootFile() const
 250 { // Utility function to write Peak-Finder vectors to an root file
 251   // The output is used to create an OCDB entry.
 252   fPeakFinderVectors->PrintVectors();
 253   TFile *f = new TFile("peakfindervectors2.root",  "recreate" );
 254   fPeakFinderVectors->Write();
 255   f->Close();
 256   delete f;
 257 }
 258
 259
 260 void
 261 AliCaloRawAnalyzerPeakFinder::PrintVectors()
 262 { // Utility function to write Peak-Finder vectors
 263   for(int i=0; i < 20; i++)
 264     {
 265       for( int j = 0; j < PF::MAXSTART; j ++ )
 266         {
 267           for( int k=0; k < PF::SAMPLERANGE; k++ )
 268             {
 269               cout << fPFAmpVectors[j][k][i] << "\t" ;
 270             }
 271         }
 272       cout << endl;
 273     }
 274   cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ":.... DONE !!" << endl;
 275 }