2aca8891118dcc19d23070d259ad7ec1f437dd45
[u/mrichter/AliRoot.git] / ITS / AliITSsimulationSDD.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
17 #include <iostream.h>
18 #include <stdlib.h>
19 #include <stdio.h>
20 #include <string.h>
21
22 #include <TSystem.h>
23 #include <TROOT.h>
24 #include <TStopwatch.h>
25 #include <TCanvas.h>
26 #include <TF1.h>
27 #include <TRandom.h>
28 #include <TH1.h>
29 #include <TFile.h>
30 #include <TVector.h>
31 #include <TArrayI.h>
32 #include <TArrayF.h>
33
34 #include "AliRun.h"
35 #include "AliITS.h"
36 #include "AliITShit.h"
37 #include "AliITSdigit.h"
38 #include "AliITSmodule.h"
39 #include "AliITSMapA1.h"
40 #include "AliITSMapA2.h"
41 #include "AliITSetfSDD.h"
42 #include "AliITSRawData.h"
43 #include "AliITSHuffman.h"
44 #include "AliITSsegmentation.h"
45 #include "AliITSresponse.h"
46 #include "AliITSsimulationSDD.h"
47
48 ClassImp(AliITSsimulationSDD)
49 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
50 // Version: 0
51 // Written by Piergiorgio Cerello
52 // November 23 1999
53 //
54 // AliITSsimulationSDD is the simulation of SDDs.
55   //
56 //Begin_Html
57 /*
58 <img src="picts/ITS/AliITShit_Class_Diagram.gif">
59 </pre>
60 <br clear=left>
61 <font size=+2 color=red>
62 <p>This show the relasionships between the ITS hit class and the rest of Aliroot.
63 </font>
64 <pre>
65 */
66 //End_Html
67 //_____________________________________________________________________________
68
69 Int_t power(Int_t b, Int_t e) {
70   // compute b to the e power, where both b and e are Int_ts.
71   Int_t power = 1,i;
72   for(i=0; i<e; i++) power *= b;
73   return power;
74 }
75
76 //_____________________________________________
77
78 void FastFourierTransform(AliITSetfSDD *alisddetf,Double_t *real,
79                           Double_t *imag,Int_t direction) {
80   // Do a Fast Fourier Transform
81   //printf("FFT: direction %d\n",direction);
82
83   Int_t samples = alisddetf->GetSamples();
84   Int_t l = (Int_t) ((log((Float_t) samples)/log(2.))+0.5);
85   Int_t m1 = samples;
86   Int_t m  = samples/2;
87   Int_t m2 = samples/m1;
88   Int_t i,j,k;
89   for(i=1; i<=l; i++) {
90     for(j=0; j<samples; j += m1) {
91       Int_t p = 0;
92       for(k=j; k<= j+m-1; k++) {
93         Double_t wsr = alisddetf->GetWeightReal(p);
94         Double_t wsi = alisddetf->GetWeightImag(p);
95         if(direction == -1) wsi = -wsi;
96         Double_t xr = *(real+k+m);
97         Double_t xi = *(imag+k+m);
98         *(real+k+m) = wsr*(*(real+k)-xr) - wsi*(*(imag+k)-xi);
99         *(imag+k+m) = wsr*(*(imag+k)-xi) + wsi*(*(real+k)-xr);
100         *(real+k) += xr;
101         *(imag+k) += xi;
102         p += m2;
103       }
104     }
105     m1 = m;
106     m /= 2;
107     m2 += m2;
108   } 
109   
110   for(j=0; j<samples; j++) {
111     Int_t j1 = j;
112     Int_t p = 0;
113     Int_t i1;
114     for(i1=1; i1<=l; i1++) {
115       Int_t j2 = j1;
116       j1 /= 2;
117       p = p + p + j2 - j1 - j1;
118     }
119     if(p >= j) {
120       Double_t xr = *(real+j);
121       Double_t xi = *(imag+j);
122       *(real+j) = *(real+p);
123       *(imag+j) = *(imag+p);
124       *(real+p) = xr;
125       *(imag+p) = xi;
126     }
127   }
128   if(direction == -1) {
129     for(i=0; i<samples; i++) {
130       *(real+i) /= samples;
131       *(imag+i) /= samples;
132     }
133   }
134   return;
135 }
136 //_____________________________________________________________________________
137
138 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(){
139   // Default constructor
140
141   fResponse = 0;
142   fSegmentation = 0;
143   fHis = 0;
144   fHitMap1 = 0;
145   fHitMap2 = 0;
146   fElectronics = 0;
147   fStream = 0;
148   fD.Set(0);
149   fT1.Set(0);
150   fT2.Set(0);
151   fTol.Set(0);
152   fNoise.Set(0);
153   fBaseline.Set(0);
154   SetScaleFourier();
155   SetPerpendTracksFlag();
156   SetDoFFT();
157   SetCheckNoise();
158   fInZR = 0;
159   fInZI = 0;
160   fOutZR = 0;
161   fOutZI = 0;
162   fNofMaps = 0;
163   fMaxNofSamples = 0;
164   fITS = 0;
165   fTreeB=0;
166 }
167 //_____________________________________________________________________________
168 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsimulationSDD &source)
169 {
170   // Copy constructor to satify Coding roules only.
171   if(this==&source) return;
172   printf("Not allowed to make a copy of AliITSsimulationSDD "
173          "Using default creater instead\n");
174   AliITSsimulationSDD();
175 }
176 //_____________________________________________________________________________
177 AliITSsimulationSDD& AliITSsimulationSDD::operator=(AliITSsimulationSDD &source)
178 {
179   // Assignment operator to satify Coding roules only.
180   if(this==&source) return *this;
181   printf("Not allowed to make a = with AliITSsimulationSDD "
182          "Using default creater instead\n");
183   return *this ;
184 }
185 //_____________________________________________________________________________
186
187 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsegmentation *seg,AliITSresponse *resp) 
188 {
189     // Standard Constructor
190
191     fHitMap1      = 0;     // zero just in case of an error
192     fHitMap2      = 0;     // zero just in case of an error
193     fElectronics  = 0;     // zero just in case of an error
194     fStream       = 0;     // zero just in case of an error
195     fHis          = 0;
196     fTreeB        = 0;
197     fResponse     = resp;
198     fSegmentation = seg;
199     SetScaleFourier();
200     SetPerpendTracksFlag();
201     SetDoFFT();
202     SetCheckNoise();
203
204     fHitMap2 = new AliITSMapA2(fSegmentation,fScaleSize,1);
205     fHitMap1 = new AliITSMapA1(fSegmentation);
206
207     //
208     fNofMaps=fSegmentation->Npz();
209     fMaxNofSamples=fSegmentation->Npx();
210     
211     Float_t sddLength = fSegmentation->Dx();
212     Float_t sddWidth = fSegmentation->Dz();
213
214     Int_t dummy=0;
215     Float_t anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
216     Double_t timeStep = (Double_t)fSegmentation->Dpx(dummy);
217     Float_t driftSpeed=fResponse->DriftSpeed();
218
219     if(anodePitch*(fNofMaps/2) > sddWidth) {
220         Warning("AliITSsimulationSDD",
221                 "Too many anodes %d or too big pitch %f \n",
222                 fNofMaps/2,anodePitch);
223     } // end if
224
225     if(timeStep*fMaxNofSamples < sddLength/driftSpeed) {
226         Error("AliITSsimulationSDD",
227               "Time Interval > Allowed Time Interval: exit\n");
228         return;
229     } // end if
230
231     fElectronics = new AliITSetfSDD(timeStep/fScaleSize,
232                                     fResponse->Electronics());
233
234     char opt1[20], opt2[20];
235     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
236     fParam=opt2;
237     char *same = strstr(opt1,"same");
238     if (same) {
239         fNoise.Set(0);
240         fBaseline.Set(0);
241     } else {
242         fNoise.Set(fNofMaps);
243         fBaseline.Set(fNofMaps);
244     } // end if
245
246     //
247     const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
248     if (strstr(fParam,"file") ) {
249         fD.Set(fNofMaps);
250         fT1.Set(fNofMaps);
251         if (strstr(kopt,"2D")) {
252             fT2.Set(fNofMaps);
253             fTol.Set(0);
254             Init2D();       // desactivate if param change module by module
255         } else if(strstr(kopt,"1D"))  {
256             fT2.Set(2);
257             fTol.Set(2);
258             Init1D();      // desactivate if param change module by module
259         } // end if strstr
260     } else {
261         fD.Set(2);
262         fTol.Set(2);
263         fT1.Set(2);
264         fT2.Set(2);
265         SetCompressParam();
266     } // end if else strstr
267
268     Bool_t write=fResponse->OutputOption();
269     if(write && strstr(kopt,"2D")) MakeTreeB();
270
271     // call here if baseline does not change by module
272     // ReadBaseline();
273
274     fITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
275     Int_t size=fNofMaps*fMaxNofSamples;
276     fStream = new AliITSInStream(size);
277
278     fInZR  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
279     fInZI  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
280     fOutZR = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
281     fOutZI = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];  
282
283 }
284
285
286 //_____________________________________________________________________________
287
288 AliITSsimulationSDD::~AliITSsimulationSDD() { 
289   // destructor
290
291   delete fHitMap1;
292   delete fHitMap2;
293   delete fStream;
294   delete fElectronics;
295
296   fD.Set(0);
297   fT1.Set(0);
298   fT2.Set(0);
299   fTol.Set(0);
300   fNoise.Set(0);
301   fBaseline.Set(0);
302   fITS = 0;
303
304   if (fHis) {
305      fHis->Delete(); 
306      delete fHis;     
307   }     
308   if(fTreeB) delete fTreeB;           
309   if(fInZR) delete [] fInZR;
310   if(fInZI) delete [] fInZI;    
311   if(fOutZR) delete [] fOutZR;
312   if(fOutZI) delete [] fOutZI;
313 }
314 //_____________________________________________________________________________
315
316 void AliITSsimulationSDD::DigitiseModule(AliITSmodule *mod,Int_t md,Int_t ev){
317   // create maps to build the lists of tracks
318   // for each digit
319     //cout << "Module: " << md << endl;
320     fModule=md;
321     fEvent=ev;
322
323     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
324     Int_t nhits = fHits->GetEntriesFast();
325     if (!nhits && fCheckNoise) {
326         ChargeToSignal();
327         GetNoise();
328         fHitMap2->ClearMap();
329         return;
330     } else if (!nhits) return;
331
332     //printf("simSDD: module nhits %d %d\n",md,nhits);
333
334
335     TObjArray *list=new TObjArray;
336     static TClonesArray *padr=0;
337     if(!padr) padr=new TClonesArray("TVector",1000);
338     Int_t arg[6] = {0,0,0,0,0,0}; 
339     fHitMap1->SetArray(list);
340
341     //    cout << "set Parameters" << endl;
342
343     Int_t nofAnodes=fNofMaps/2;
344
345     Float_t sddLength = fSegmentation->Dx();
346     Float_t sddWidth = fSegmentation->Dz();
347     
348     Int_t dummy=0;
349     Float_t anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
350     Float_t timeStep = fSegmentation->Dpx(dummy);
351
352     Float_t driftSpeed=fResponse->DriftSpeed();    
353
354     Float_t maxadc = fResponse->MaxAdc();    
355     Float_t topValue = fResponse->DynamicRange();
356     Float_t CHloss = fResponse->ChargeLoss();
357     Float_t norm = maxadc/topValue;
358
359     // Piergiorgio's part (apart for few variables which I made float
360     // when i thought that can be done
361
362     // Fill detector maps with GEANT hits
363     // loop over hits in the module
364
365     //    TStopwatch timer;
366     //    timer.Start();
367
368     const Float_t kconv=1.0e+6;  // GeV->KeV
369     Int_t ii;
370     Int_t idhit=-1;
371     Float_t xL[3];
372     Float_t xL1[3];
373     for(ii=0; ii<nhits; ii++) {
374       //      cout << "hit: " << ii+1 << " of " << nhits << endl;
375       AliITShit *hit = (AliITShit*) fHits->At(ii);
376       AliITShit *hit1 = 0;
377       
378       // Take into account all hits when several GEANT steps are carried out
379       // inside the silicon
380       // Get and use the status of hit(track):
381       // 66  - for entering hit,
382       // 65  - for inside hit,
383       // 68  - for exiting hit,
384       // 33  - for stopping hit.
385
386       //Int_t status = hit->GetTrackStatus(); 
387       Int_t status1 = 0;
388       Int_t hitDetector = hit->GetDetector();
389       Float_t depEnergy = 0.;
390       if(hit->StatusEntering()) { // to be coupled to following hit
391         idhit=ii;
392         hit->GetPositionL(xL[0],xL[1],xL[2]);
393         if(ii<nhits-1) ii++;
394         hit1 = (AliITShit*) fHits->At(ii);
395         hit1->GetPositionL(xL1[0],xL1[1],xL1[2]);
396         status1 = hit1->GetTrackStatus();
397         depEnergy = kconv*hit1->GetIonization();          
398       } else {
399         depEnergy = kconv*hit->GetIonization();  // Deposited energy in keV
400         hit->GetPositionL(xL1[0],xL1[1],xL1[2]);
401       }
402       //      cout << "status: " << status << ", status1: " << status1 << ", dE: " << depEnergy << endl;
403       if(fFlag && status1 == 33) continue;
404       
405       Int_t nOfSplits = 1;
406
407       //      hit->Print();
408
409 //     Int_t status1 = -1;
410 //      Int_t ctr = 0;
411       //Take now the entering and inside hits only
412 //     if(status == 66) {
413 //      do  {
414 //        if(ii<nhits-1) ii++;
415 //        hit1 = (AliITShit*) fHits->At(ii);
416 //        hit1->GetPositionL(xL1[0],xL1[1],xL1[2]);
417 //        status1 = hit1->GetTrackStatus();
418 //        depEnergy += kconv*hit1->GetIonization();       
419 //        if(fFlag && status1 == 65) ctr++;
420 //      } while(status1 != 68 && status1 != 33);
421 //      }
422
423
424       // scale path to simulate a perpendicular track
425       // continue if the particle did not lose energy
426       // passing through detector
427       if (!depEnergy) {
428           printf("This particle has passed without losing energy!\n");
429           continue;
430       }
431       Float_t pathInSDD = TMath::Sqrt((xL[0]-xL1[0])*(xL[0]-xL1[0])+(xL[1]-xL1[1])*(xL[1]-xL1[1])+(xL[2]-xL1[2])*(xL[2]-xL1[2]));
432
433       if (fFlag && pathInSDD) { depEnergy *= (0.03/pathInSDD); }
434       Float_t Drft = (xL1[0]+xL[0])*0.5;
435       Float_t drPath = 10000.*Drft;
436       if(drPath < 0) drPath = -drPath;
437       drPath = sddLength-drPath;
438       if(drPath < 0) {
439         cout << "Warning: negative drift path " << drPath << endl;
440         continue;
441       }
442       
443       //   Drift Time
444       Float_t drTime = drPath/driftSpeed;
445       //  Signal 2d Shape
446       Float_t dfCoeff, s1;
447       fResponse->DiffCoeff(dfCoeff,s1);
448     
449       // Squared Sigma along the anodes
450       Double_t sig2A = 2.*dfCoeff*drTime+s1*s1;
451       Double_t sigA  = TMath::Sqrt(sig2A);
452       if(pathInSDD) { 
453         nOfSplits = (Int_t) (1 + 10000.*pathInSDD/sigA);
454         //cout << "nOfSplits: " << nOfSplits << ", sigA: " << sigA << ", path: " << pathInSDD << endl;
455       } 
456       if(fFlag) nOfSplits = 1;
457       depEnergy /= nOfSplits;
458
459       for(Int_t kk=0;kk<nOfSplits;kk++) {
460         Float_t avDrft =  
461                 xL[0]+(xL1[0]-xL[0])*((kk+0.5)/((Float_t) nOfSplits));
462         Float_t avAnode = 
463                 xL[2]+(xL1[2]-xL[2])*((kk+0.5)/((Float_t) nOfSplits));
464         Float_t driftPath = 10000.*avDrft;
465
466         Int_t iWing = 2;
467         if(driftPath < 0) {
468            iWing = 1;
469            driftPath = -driftPath;
470         }
471         driftPath = sddLength-driftPath;
472         Int_t detector = 2*(hitDetector-1) + iWing;
473         if(driftPath < 0) {
474            cout << "Warning: negative drift path " << driftPath << endl;
475            continue;
476         }
477          
478         //   Drift Time
479         Float_t driftTime = driftPath/driftSpeed;
480         Int_t timeSample = (Int_t) (fScaleSize*driftTime/timeStep + 1);
481         if(timeSample > fScaleSize*fMaxNofSamples) {
482            cout << "Warning: Wrong Time Sample: " << timeSample << endl;
483            continue;
484         }
485
486         //   Anode
487         Float_t xAnode = 10000.*(avAnode)/anodePitch + nofAnodes/2;  // +1?
488         if(xAnode*anodePitch > sddWidth || xAnode*anodePitch < 0.) 
489           { cout << "Warning: Z = " << xAnode*anodePitch << endl; }
490         Int_t iAnode = (Int_t) (1.+xAnode); // xAnode?
491         if(iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes) {
492           cout << "Warning: Wrong iAnode: " << iAnode << endl;
493           continue;
494         } 
495
496         // work with the idtrack=entry number in the TreeH for the moment
497         //Int_t idhit,idtrack;
498         //mod->GetHitTrackAndHitIndex(ii,idtrack,idhit);    
499         //Int_t idtrack=mod->GetHitTrackIndex(ii);  
500         // or store straight away the particle position in the array
501         // of particles and take idhit=ii only when part is entering (this
502         // requires FillModules() in the macro for analysis) : 
503         Int_t itrack = hit->GetTrack();
504
505         //  Signal 2d Shape
506         Float_t diffCoeff, s0;
507         fResponse->DiffCoeff(diffCoeff,s0);
508     
509         // Squared Sigma along the anodes
510         Double_t sigma2A = 2.*diffCoeff*driftTime+s0*s0;
511         Double_t sigmaA  = TMath::Sqrt(sigma2A);
512         Double_t sigmaT  = sigmaA/driftSpeed;
513         // Peak amplitude in nanoAmpere
514         Double_t eVpairs = 3.6;
515         Double_t amplitude = fScaleSize*160.*depEnergy/(timeStep*eVpairs*2.*acos(-1.)*sigmaT*sigmaA);
516         amplitude *= timeStep/25.; // WARNING!!!!! Amplitude scaling to account for clock variations (reference value: 40 MHz)
517         Double_t chargeloss = 1.-CHloss*driftPath/1000;
518         amplitude *= chargeloss;
519         Float_t nsigma=fResponse->NSigmaIntegration();
520         Int_t nlookups = fResponse->GausNLookUp();
521         Float_t width = 2.*nsigma/(nlookups-1);
522         // Spread the charge 
523         // Pixel index
524         Int_t ja = iAnode;
525         Int_t jt = timeSample;
526         Int_t ndiv = 2;
527         Float_t nmul = 3.; 
528         if(driftTime > 1200.) { 
529           ndiv = 4;
530           nmul = 1.5;
531         }
532         // Sub-pixel index
533         Int_t nsplit = 4; // hard-wired
534         nsplit = (nsplit+1)/2*2;
535         // Sub-pixel size
536         Double_t aStep = anodePitch/(nsplit*fScaleSize);
537         Double_t tStep = timeStep/(nsplit*fScaleSize);
538         // Define SDD window corresponding to the hit
539         Int_t anodeWindow = (Int_t) (fScaleSize*nsigma*sigmaA/anodePitch + 1);
540         Int_t timeWindow = (Int_t) (fScaleSize*nsigma*sigmaT/timeStep + 1);
541         Int_t jamin = (ja - anodeWindow/ndiv - 1)*fScaleSize*nsplit + 1;
542         Int_t jamax = (ja + anodeWindow/ndiv)*fScaleSize*nsplit;
543         if(jamin <= 0) jamin = 1;
544         if(jamax > fScaleSize*nofAnodes*nsplit) jamax = fScaleSize*nofAnodes*nsplit;
545         Int_t jtmin = (Int_t) (jt - timeWindow*nmul - 1)*nsplit + 1; //hard-wired
546         Int_t jtmax = (Int_t) (jt + timeWindow*nmul)*nsplit; //hard-wired
547         if(jtmin <= 0) jtmin = 1;
548         if(jtmax > fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit) jtmax = fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit;
549
550         // Spread the charge in the anode-time window
551         Int_t ka;
552         //cout << "jamin: " << jamin << ", jamax: " << jamax << endl;
553         //cout << "jtmin: " << jtmin << ", jtmax: " << jtmax << endl;
554         for(ka=jamin; ka <=jamax; ka++) {
555           Int_t ia = (ka-1)/(fScaleSize*nsplit) + 1;
556           if(ia <= 0) { cout << "Warning: ia < 1: " << endl; continue; }
557           if(ia > nofAnodes) ia = nofAnodes;
558           Double_t aExpo = (aStep*(ka-0.5)-xAnode*anodePitch)/sigmaA;
559           Double_t anodeAmplitude = 0;
560           if(TMath::Abs(aExpo) > nsigma) {
561             anodeAmplitude = 0.;
562             //cout << "aExpo: " << aExpo << endl;
563           } else {
564             Int_t i = (Int_t) ((aExpo+nsigma)/width);
565             //cout << "eval ampl: " << i << ", " << amplitude << endl;
566             anodeAmplitude = amplitude*fResponse->GausLookUp(i);
567             //cout << "ampl: " << anodeAmplitude << endl;
568           }
569           Int_t index = ((detector+1)%2)*nofAnodes+ia-1; // index starts from 0
570           if(anodeAmplitude) {
571             //Double_t rlTime = log(tStep*anodeAmplitude);
572             Int_t kt;
573             for(kt=jtmin; kt<=jtmax; kt++) {
574               Int_t it = (kt-1)/nsplit+1;  // it starts from 1
575               if(it<=0) { cout << "Warning: it < 1: " << endl; continue; } 
576               if(it>fScaleSize*fMaxNofSamples) it = fScaleSize*fMaxNofSamples;
577               Double_t tExpo = (tStep*(kt-0.5)-driftTime)/sigmaT;
578               Double_t timeAmplitude = 0.;
579               if(TMath::Abs(tExpo) > nsigma) {
580                 timeAmplitude = 0.;
581                 //cout << "tExpo: " << tExpo << endl;
582               } else {
583                 Int_t i = (Int_t) ((tExpo+nsigma)/width);
584                 //cout << "eval ampl: " << i << ", " << anodeAmplitude << endl;
585                 timeAmplitude = anodeAmplitude*fResponse->GausLookUp(i);
586               }
587
588               // build the list of digits for this module       
589               arg[0]=index;
590               arg[1]=it;
591               arg[2]=itrack;
592               arg[3]=idhit;
593               timeAmplitude *= norm;
594               timeAmplitude *= 10;
595               ListOfFiredCells(arg,timeAmplitude,list,padr);
596               //cout << "ampl: " << timeAmplitude << endl;
597             } // loop over time in window 
598           } // end if anodeAmplitude
599         } // loop over anodes in window
600       } // end loop over "sub-hits"
601       for(Int_t ki=0; ki<3; ki++) xL[ki] = xL1[ki];
602     } // end loop over hits
603     
604     //    timer.Stop(); timer.Print(); 
605     
606   // introduce the electronics effects and do zero-suppression if required
607   Int_t nentries=list->GetEntriesFast();
608   if (nentries) {
609
610     //    TStopwatch timer1;
611     ChargeToSignal(); 
612     //    timer1.Stop(); cout << "ele: ";  timer1.Print();
613
614     const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
615     ZeroSuppression(kopt);
616   } 
617
618   // clean memory
619   list->Delete();
620   delete list; 
621                       
622   padr->Delete(); 
623
624   fHitMap1->ClearMap();
625   fHitMap2->ClearMap();
626
627   //gObjectTable->Print();
628 }
629
630
631 //____________________________________________
632
633 void AliITSsimulationSDD::ListOfFiredCells(Int_t *arg,Double_t timeAmplitude,
634                                            TObjArray *list,TClonesArray *padr){
635   // Returns the list of "fired" cells.
636
637                     Int_t index=arg[0];
638                     Int_t ik=arg[1];
639                     Int_t idtrack=arg[2];
640                     Int_t idhit=arg[3];
641                     Int_t counter=arg[4];
642                     Int_t countadr=arg[5];
643                    
644                     Double_t charge=timeAmplitude;
645                     charge += fHitMap2->GetSignal(index,ik-1);
646                     fHitMap2->SetHit(index, ik-1, charge);
647
648                     Int_t digits[3];
649                     Int_t it=(Int_t)((ik-1)/fScaleSize);
650                     
651                     digits[0]=index;
652                     digits[1]=it;
653                     digits[2]=(Int_t)timeAmplitude;
654                     Float_t phys;
655                     if (idtrack >= 0) phys=(Float_t)timeAmplitude;
656                     else phys=0;
657                    
658                     Double_t cellcharge=0.;
659                     AliITSTransientDigit* pdigit;
660                     // build the list of fired cells and update the info
661                     if (!fHitMap1->TestHit(index, it)) {
662                       
663                         new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
664                         TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
665                         trinfo(0)=(Float_t)idtrack;
666                         trinfo(1)=(Float_t)idhit;
667                         trinfo(2)=(Float_t)timeAmplitude;
668
669                         list->AddAtAndExpand(
670                             new AliITSTransientDigit(phys,digits),counter);
671                         
672                         fHitMap1->SetHit(index, it, counter);
673                         counter++;
674                         pdigit=(AliITSTransientDigit*)list->
675                                                       At(list->GetLast());
676                         // list of tracks
677                         TObjArray *trlist=(TObjArray*)pdigit->TrackList();
678                         trlist->Add(&trinfo);
679
680                     } else {
681                         pdigit=
682                          (AliITSTransientDigit*) fHitMap1->GetHit(index, it);
683                         for(Int_t kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
684                           cellcharge += fHitMap2->GetSignal(index,fScaleSize*it+kk);
685                         }
686                         // update charge
687                         (*pdigit).fSignal=(Int_t)cellcharge;
688                         (*pdigit).fPhysics+=phys;                       
689                         // update list of tracks
690                         TObjArray* trlist=(TObjArray*)pdigit->TrackList();
691                         Int_t lastentry=trlist->GetLast();
692                         TVector *ptrkp=(TVector*)trlist->At(lastentry);
693                         TVector &trinfo=*ptrkp;
694                         Int_t lasttrack=Int_t(trinfo(0));
695                         //Int_t lasthit=Int_t(trinfo(1));
696                         Float_t lastcharge=(trinfo(2));
697                         
698                         if (lasttrack==idtrack ) {
699                             lastcharge+=(Float_t)timeAmplitude;
700                             trlist->RemoveAt(lastentry);
701                             trinfo(0)=lasttrack;
702                             //trinfo(1)=lasthit; // or idhit
703                             trinfo(1)=idhit;
704                             trinfo(2)=lastcharge;
705                             trlist->AddAt(&trinfo,lastentry);
706                         } else {
707                           
708                             new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
709                             TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
710                             trinfo(0)=(Float_t)idtrack;
711                             trinfo(1)=(Float_t)idhit;
712                             trinfo(2)=(Float_t)timeAmplitude;
713                           
714                             trlist->Add(&trinfo);
715                         }
716
717 #ifdef print
718                         // check the track list - debugging
719                         Int_t trk[20], htrk[20];
720                         Float_t chtrk[20];  
721                         Int_t nptracks=trlist->GetEntriesFast();
722                         if (nptracks > 2) {
723                             Int_t tr;
724                             for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
725                                 TVector *pptrkp=(TVector*)trlist->At(tr);
726                                 TVector &pptrk=*pptrkp;
727                                 trk[tr]=Int_t(pptrk(0));
728                                 htrk[tr]=Int_t(pptrk(1));
729                                 chtrk[tr]=(pptrk(2));
730                                 printf("nptracks %d \n",nptracks);
731                                 // set printings
732                             }
733                         } // end if nptracks
734 #endif
735                     } //  end if pdigit
736
737                     arg[4]=counter;
738                     arg[5]=countadr;
739
740
741 }
742
743
744 //____________________________________________
745
746 void AliITSsimulationSDD::AddDigit(Int_t i, Int_t j, Int_t signal){
747   // Adds a Digit.
748     // tag with -1 signals coming from background tracks
749     // tag with -2 signals coming from pure electronic noise
750
751     Int_t digits[3], tracks[3], hits[3];
752     Float_t phys, charges[3];
753
754     Int_t trk[20], htrk[20];
755     Float_t chtrk[20];  
756
757     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
758
759     if(do10to8) signal=Convert8to10(signal); 
760     AliITSTransientDigit *obj = (AliITSTransientDigit*)fHitMap1->GetHit(i,j);
761     digits[0]=i;
762     digits[1]=j;
763     digits[2]=signal;
764     if (!obj) {
765         phys=0;
766         Int_t k;
767         for (k=0;k<3;k++) {
768           tracks[k]=-2;
769           charges[k]=0;
770           hits[k]=-1;
771         }
772         fITS->AddSimDigit(1,phys,digits,tracks,hits,charges); 
773     } else {
774       phys=obj->fPhysics;
775       TObjArray* trlist=(TObjArray*)obj->TrackList();
776       Int_t nptracks=trlist->GetEntriesFast();
777
778       if (nptracks > 20) {
779          cout<<"Attention - nptracks > 20 "<<nptracks<<endl;
780          nptracks=20;
781       }
782       Int_t tr;
783       for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
784           TVector &pp  =*((TVector*)trlist->At(tr));
785           trk[tr]=Int_t(pp(0));
786           htrk[tr]=Int_t(pp(1));
787           chtrk[tr]=(pp(2));
788       }
789       if (nptracks > 1) {
790         //printf("nptracks > 2  -- %d\n",nptracks);
791           SortTracks(trk,chtrk,htrk,nptracks);
792       }
793       Int_t i;
794       if (nptracks < 3 ) {
795          for (i=0; i<nptracks; i++) {
796              tracks[i]=trk[i];
797              charges[i]=chtrk[i];
798              hits[i]=htrk[i];
799          }
800          for (i=nptracks; i<3; i++) {
801              tracks[i]=-3;
802              hits[i]=-1;
803              charges[i]=0;
804          }
805       } else {
806          for (i=0; i<3; i++) {
807              tracks[i]=trk[i];
808              charges[i]=chtrk[i];
809              hits[i]=htrk[i];
810          }
811       }
812
813       fITS->AddSimDigit(1,phys,digits,tracks,hits,charges); 
814  
815     }
816
817 }
818
819 //____________________________________________
820
821 void AliITSsimulationSDD::SortTracks(Int_t *tracks,Float_t *charges,Int_t *hits,Int_t ntr){
822   //
823   // Sort the list of tracks contributing to a given digit
824   // Only the 3 most significant tracks are acctually sorted
825   //
826   
827   //
828   //  Loop over signals, only 3 times
829   //
830
831   
832   Float_t qmax;
833   Int_t jmax;
834   Int_t idx[3] = {-3,-3,-3};
835   Float_t jch[3] = {-3,-3,-3};
836   Int_t jtr[3] = {-3,-3,-3};
837   Int_t jhit[3] = {-3,-3,-3};
838   Int_t i,j,imax;
839   
840   if (ntr<3) imax=ntr;
841   else imax=3;
842   for(i=0;i<imax;i++){
843     qmax=0;
844     jmax=0;
845     
846     for(j=0;j<ntr;j++){
847       
848       if((i == 1 && j == idx[i-1] )
849          ||(i == 2 && (j == idx[i-1] || j == idx[i-2]))) continue;
850       
851       if(charges[j] > qmax) {
852         qmax = charges[j];
853         jmax=j;
854       }       
855     } 
856     
857     if(qmax > 0) {
858       idx[i]=jmax;
859       jch[i]=charges[jmax]; 
860       jtr[i]=tracks[jmax]; 
861       jhit[i]=hits[jmax]; 
862     }
863     
864   } 
865   
866   for(i=0;i<3;i++){
867     if (jtr[i] == -3) {
868          charges[i]=0;
869          tracks[i]=-3;
870          hits[i]=-1;
871     } else {
872          charges[i]=jch[i];
873          tracks[i]=jtr[i];
874          hits[i]=jhit[i];
875     }
876   }
877
878 }
879 //____________________________________________
880 void AliITSsimulationSDD::ChargeToSignal() {
881   // add baseline, noise, electronics and ADC saturation effects
882
883   char opt1[20], opt2[20];
884   fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
885   char *read = strstr(opt1,"file");
886
887   Float_t baseline, noise; 
888
889   if (read) {
890       static Bool_t readfile=kTRUE;
891       //read baseline and noise from file
892       if (readfile) ReadBaseline();
893       readfile=kFALSE;
894   } else fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
895
896   Float_t contrib=0;
897
898   TRandom random; 
899   Int_t i,k,kk; 
900
901   Float_t maxadc = fResponse->MaxAdc();    
902   if(!fDoFFT) {
903     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
904         if  (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
905         for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
906            fInZR[k] = fHitMap2->GetSignal(i,k);
907            contrib = (baseline + noise*random.Gaus());
908            fInZR[k] += contrib;
909         }
910         for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
911            Double_t newcont = 0.;
912            Double_t maxcont = 0.;
913            for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
914              
915              newcont = fInZR[fScaleSize*k+kk];
916              if(newcont > maxcont) maxcont = newcont;
917              
918              //newcont += (fInZR[fScaleSize*k+kk]/fScaleSize);
919            }
920            newcont = maxcont;
921            if (newcont >= maxadc) newcont = maxadc -1;
922            if(newcont >= baseline) cout << "newcont: " << newcont << endl;
923            // back to analog: ?
924            fHitMap2->SetHit(i,k,newcont);
925         }  
926     } // loop over anodes
927     return;
928   } // end if DoFFT
929
930   for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
931       if  (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
932       for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
933         fInZR[k] = fHitMap2->GetSignal(i,k);
934         contrib = (baseline + noise*random.Gaus());
935         fInZR[k] += contrib;
936         fInZI[k] = 0.;
937       }
938       FastFourierTransform(fElectronics,&fInZR[0],&fInZI[0],1);
939       for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
940         Double_t rw = fElectronics->GetTraFunReal(k);
941         Double_t iw = fElectronics->GetTraFunImag(k);
942         fOutZR[k] = fInZR[k]*rw - fInZI[k]*iw;
943         fOutZI[k] = fInZR[k]*iw + fInZI[k]*rw;
944       }
945       FastFourierTransform(fElectronics,&fOutZR[0],&fOutZI[0],-1);
946       for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
947         Double_t newcont1 = 0.;
948         Double_t maxcont1 = 0.;
949         for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
950           
951           newcont1 = fOutZR[fScaleSize*k+kk];
952           if(newcont1 > maxcont1) maxcont1 = newcont1;
953           
954           //newcont1 += (fInZR[fScaleSize*k+kk]/fScaleSize);
955         }
956         newcont1 = maxcont1;
957         //cout << "newcont1: " << newcont1 << endl;
958         if (newcont1 >= maxadc) newcont1 = maxadc -1;
959         fHitMap2->SetHit(i,k,newcont1);
960       }      
961   } // loop over anodes
962   return;
963
964 }
965
966 //____________________________________________
967 void AliITSsimulationSDD::GetAnodeBaseline(Int_t i,Float_t &baseline,
968                                            Float_t &noise){
969   // Returns the Baseline for a particular anode.
970     baseline=fBaseline[i];
971     noise=fNoise[i];
972
973 }
974
975 //____________________________________________
976 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl,
977                                            Int_t &th){
978   // Returns the compression alogirthm parameters
979    Int_t size = fD.GetSize();
980    if (size > 2 ) {
981       db=fD[i]; tl=fT1[i]; th=fT2[i];
982    } else {
983       if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
984         db=fD[1]; tl=fT1[1]; th=fT2[1];
985       } else {
986         db=fD[0]; tl=fT1[0]; th=fT2[0];
987       }
988    }
989 }
990 //____________________________________________
991 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl){
992   // returns the compression alogirthm parameters
993    Int_t size = fD.GetSize();
994    if (size > 2 ) {
995       db=fD[i]; tl=fT1[i];
996    } else {
997       if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
998         db=fD[1]; tl=fT1[1]; 
999       } else {
1000         db=fD[0]; tl=fT1[0]; 
1001       }
1002    }
1003
1004 }
1005 //____________________________________________
1006 void AliITSsimulationSDD::SetCompressParam(){
1007   // Sets the compression alogirthm parameters  
1008    Int_t cp[8],i;
1009    
1010    fResponse->GiveCompressParam(cp);
1011    for (i=0; i<2; i++) {
1012        fD[i]  =cp[i];
1013        fT1[i] =cp[i+2];
1014        fT2[i] =cp[i+4];
1015        fTol[i]=cp[i+6];
1016        printf("\n i, fD, fT1, fT2, fTol %d %d %d %d %d\n",
1017                                       i,fD[i],fT1[i],fT2[i],fTol[i]);
1018    }
1019 }
1020
1021 //____________________________________________
1022 void AliITSsimulationSDD::ReadBaseline(){
1023       // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1024       // case data should be organised in a tree with one entry for each
1025       // module => reading should be done accordingly
1026       // or a classic file and do smth. like this:
1027   //
1028   // Read baselines and noise for SDD
1029   //
1030
1031
1032     Int_t na,pos;
1033     Float_t bl,n;
1034     char input[100], base[100], param[100];
1035     char *filtmp;
1036
1037     fResponse->Filenames(input,base,param);
1038     fFileName=base;
1039 //
1040     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1041     FILE *bline = fopen(filtmp,"r");
1042     printf("filtmp %s\n",filtmp);
1043     na = 0;
1044
1045     if(bline) {
1046        while(fscanf(bline,"%d %f %f",&pos, &bl, &n) != EOF) {
1047           if (pos != na+1) {
1048              Error("ReadBaseline","Anode number not in increasing order!",
1049                    filtmp);
1050              exit(1);
1051           }
1052           fBaseline[na]=bl;
1053           fNoise[na]=n;
1054           na++;
1055        }
1056     } else {
1057       Error("ReadBaseline"," THE BASELINE FILE %s DOES NOT EXIST !",
1058           filtmp);
1059       exit(1);
1060     } // end if(bline)
1061     
1062     fclose(bline);
1063     delete [] filtmp;
1064
1065
1066 //____________________________________________
1067 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert10to8(Int_t signal) {
1068   // To the 10 to 8 bit lossive compression.
1069   // code from Davide C. and Albert W.
1070
1071    if (signal < 128)  return signal;
1072    if (signal < 256)  return (128+((signal-128)>>1));
1073    if (signal < 512)  return (192+((signal-256)>>3));
1074    if (signal < 1024) return (224+((signal-512)>>4));
1075    return 0;
1076
1077 }
1078
1079 //____________________________________________
1080 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert8to10(Int_t signal) {
1081   // Undo the lossive 10 to 8 bit compression.
1082   // code from Davide C. and Albert W.
1083    if (signal < 0 || signal > 255) {
1084        printf("<Convert8to10> out of range %d \n",signal);
1085        return 0;
1086    }
1087    
1088    if (signal < 128) return signal;
1089    if (signal < 192) {
1090      if (TMath::Odd(signal)) return (128+((signal-128)<<1));
1091      else  return (128+((signal-128)<<1)+1);
1092    }
1093    if (signal < 224) {
1094      if (TMath::Odd(signal)) return (256+((signal-192)<<3)+3);
1095      else  return (256+((signal-192)<<3)+4);
1096    }
1097    if (TMath::Odd(signal)) return (512+((signal-224)<<4)+7);
1098    else  return (512+((signal-224)<<4)+7);
1099    return 0;
1100
1101 }
1102
1103 //____________________________________________
1104 AliITSMap*   AliITSsimulationSDD::HitMap(Int_t i){
1105   //Return the correct map.
1106     return ((i==0)? fHitMap1 : fHitMap2);
1107 }
1108
1109
1110 //____________________________________________
1111 void AliITSsimulationSDD::ZeroSuppression(const char *option) {
1112   // perform the zero suppresion
1113   if (strstr(option,"2D")) {
1114     //Init2D();              // activate if param change module by module
1115     Compress2D();
1116   } else if (strstr(option,"1D")) {
1117     //Init1D();              // activate if param change module by module
1118     Compress1D();  
1119   } else StoreAllDigits();  
1120
1121 }
1122
1123 //____________________________________________
1124 void AliITSsimulationSDD::Init2D(){
1125      // read in and prepare arrays: fD, fT1, fT2
1126      //                         savemu[nanodes], savesigma[nanodes] 
1127       // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1128       // case data should be organised in a tree with one entry for each
1129       // module => reading should be done accordingly
1130       // or a classic file and do smth. like this ( code from Davide C. and
1131       // Albert W.) :
1132   //
1133   // Read 2D zero-suppression parameters for SDD
1134   //
1135
1136     if (!strstr(fParam,"file")) return;
1137
1138     Int_t na,pos,tempTh;
1139     Float_t mu,sigma;
1140     Float_t *savemu = new Float_t [fNofMaps];
1141     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1142     char input[100],basel[100],par[100];
1143     char *filtmp;
1144
1145
1146     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1147
1148     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1149     fFileName=par;
1150
1151 //
1152     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1153     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1154     na = 0;
1155
1156     if(param) {
1157        while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1158           if (pos != na+1) {
1159              Error("Init2D ","Anode number not in increasing order!",
1160                    filtmp);
1161              exit(1);
1162           }
1163           savemu[na]=mu;
1164           savesigma[na]=sigma;
1165           if ((2.*sigma) < mu) {
1166               fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1167               mu = 2.0 * sigma;
1168           } else fD[na] = 0;
1169           tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1170           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1171           fT1[na] = tempTh;
1172           tempTh = (Int_t)floor(mu+3.0*sigma+0.5) - minval;
1173           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1174           fT2[na] = tempTh;
1175           na++;
1176        } // end while
1177
1178     } else {
1179       Error("Init2D "," THE FILE %s DOES NOT EXIST !",
1180           filtmp);
1181       exit(1);
1182     } // end if(param)
1183     
1184     fclose(param);
1185     delete [] filtmp;
1186     delete [] savemu;
1187     delete [] savesigma;
1188
1189
1190 //____________________________________________
1191 void AliITSsimulationSDD::Compress2D(){
1192   //
1193   // simple ITS cluster finder -- online zero-suppression conditions
1194   // 
1195   //
1196
1197     Int_t db,tl,th;  
1198     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1199     Bool_t write=fResponse->OutputOption();   
1200     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1201
1202     Int_t nz, nl, nh, low, i, j; 
1203
1204     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1205         CompressionParam(i,db,tl,th);
1206         nz=0; 
1207         nl=0;
1208         nh=0;
1209         low=0;
1210         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1211             Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1212             signal -= db; // if baseline eq. is done here
1213             if (signal <= 0) {nz++; continue;}
1214             if ((signal - tl) < minval) low++;
1215             if ((signal - th) >= minval) {
1216                 nh++;
1217                 Bool_t cond=kTRUE;
1218                 FindCluster(i,j,signal,minval,cond);
1219                 if (cond && j && ((TMath::Abs(fHitMap2->GetSignal(i,j-1))-th)>=minval)) {
1220                   if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1221                   AddDigit(i,j,signal);
1222                 }
1223             } else if ((signal - tl) >= minval) nl++;
1224        } // loop time samples
1225        if (write) TreeB()->Fill(nz,nl,nh,low,i+1);
1226     } // loop anodes  
1227
1228       char hname[30];
1229       if (write) {
1230         sprintf(hname,"TNtuple%d_%d",fModule,fEvent);
1231         TreeB()->Write(hname);
1232         // reset tree
1233         TreeB()->Reset();
1234       }
1235
1236
1237
1238 //_____________________________________________________________________________
1239 void  AliITSsimulationSDD::FindCluster(Int_t i,Int_t j,Int_t signal,
1240                                        Int_t minval,Bool_t &cond){
1241 //
1242 //  Find clusters according to the online 2D zero-suppression algorithm
1243 //
1244
1245     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1246
1247     Bool_t high=kFALSE;
1248
1249     fHitMap2->FlagHit(i,j);
1250 //
1251 //  check the online zero-suppression conditions
1252 //  
1253     const Int_t maxNeighbours = 4;
1254
1255     Int_t nn;
1256     Int_t dbx,tlx,thx;  
1257     Int_t xList[maxNeighbours], yList[maxNeighbours];
1258     fSegmentation->Neighbours(i,j,&nn,xList,yList);
1259     Int_t in,ix,iy,qns;
1260     for (in=0; in<nn; in++) {
1261         ix=xList[in];
1262         iy=yList[in];
1263         if (fHitMap2->TestHit(ix,iy)==kUnused) {
1264            CompressionParam(ix,dbx,tlx,thx);
1265            Int_t qn = (Int_t)(fHitMap2->GetSignal(ix,iy));
1266            qn -= dbx; // if baseline eq. is done here
1267            if ((qn-tlx) < minval) {
1268               fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1269               continue;
1270            } else {
1271               if ((qn - thx) >= minval) high=kTRUE;
1272               if (cond) {
1273                  if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1274                  AddDigit(i,j,signal);
1275               }
1276               if(do10to8) qns = Convert10to8(qn);
1277               else qns=qn;
1278               if (!high) AddDigit(ix,iy,qns);
1279               cond=kFALSE;
1280               if(!high) fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1281            }
1282         } // TestHit
1283     } // loop over neighbours
1284
1285 }
1286
1287 //____________________________________________
1288 void AliITSsimulationSDD::Init1D(){
1289   // this is just a copy-paste of input taken from 2D algo
1290   // Torino people should give input
1291   //
1292   // Read 1D zero-suppression parameters for SDD
1293   //
1294
1295     if (!strstr(fParam,"file")) return;
1296
1297     Int_t na,pos,tempTh;
1298     Float_t mu,sigma;
1299     Float_t *savemu = new Float_t [fNofMaps];
1300     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1301     char input[100],basel[100],par[100];
1302     char *filtmp;
1303
1304
1305     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1306     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1307     fFileName=par;
1308
1309 //  set first the disable and tol param
1310     SetCompressParam();
1311 //
1312     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1313     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1314     na = 0;
1315
1316     if (param) {
1317           fscanf(param,"%d %d %d %d ", &fT2[0], &fT2[1], &fTol[0], &fTol[1]);
1318           while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1319                if (pos != na+1) {
1320                   Error("Init1D ","Anode number not in increasing order!",
1321                    filtmp);
1322                   exit(1);
1323                }
1324                savemu[na]=mu;
1325                savesigma[na]=sigma;
1326                if ((2.*sigma) < mu) {
1327                  fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1328                  mu = 2.0 * sigma;
1329                } else fD[na] = 0;
1330                tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1331                if (tempTh < 0) tempTh=0;
1332                fT1[na] = tempTh;
1333                na++;
1334           } // end while
1335     } else {
1336       Error("Init1D "," THE FILE %s DOES NOT EXIST !",
1337           filtmp);
1338       exit(1);
1339     } // end if(param)
1340     
1341     fclose(param);
1342     delete [] filtmp;
1343     delete [] savemu;
1344     delete [] savesigma;
1345
1346
1347
1348 }
1349  
1350 //____________________________________________
1351 void AliITSsimulationSDD::Compress1D(){
1352     // 1D zero-suppression algorithm (from Gianluca A.)
1353
1354     Int_t dis,tol,thres,decr,diff;  
1355
1356     UChar_t *str=fStream->Stream();
1357     Int_t counter=0;
1358
1359     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1360
1361     Int_t last=0;
1362     Int_t k,i,j;
1363     for (k=0; k<2; k++) {
1364          tol = Tolerance(k);
1365          dis = Disable(k);  
1366          for (i=0; i<fNofMaps/2; i++) {
1367              Bool_t firstSignal=kTRUE;
1368              Int_t idx=i+k*fNofMaps/2;
1369              CompressionParam(idx,decr,thres); 
1370              for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1371                  Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(idx,j));
1372                  signal -= decr;  // if baseline eq.
1373                  if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1374                  if (signal <= thres) {
1375                      signal=0;
1376                      diff=128; 
1377                      last=0; 
1378                      // write diff in the buffer for HuffT
1379                      str[counter]=(UChar_t)diff;
1380                      counter++;
1381                      continue;
1382                  }
1383                  diff=signal-last;
1384                  if (diff > 127) diff=127;
1385                  if (diff < -128) diff=-128;
1386    
1387                  if (signal < dis) {
1388                    // tol has changed to 8 possible cases ? - one can write
1389                    // this if(TMath::Abs(diff)<tol) ... else ...
1390                     if(TMath::Abs(diff)<tol) diff=0;
1391                     // or keep it as it was before
1392                     /*
1393                     if (tol==1 && (diff >= -2 && diff <= 1)) diff=0;
1394                     if (tol==2 && (diff >= -4 && diff <= 3)) diff=0;
1395                     if (tol==3 && (diff >= -16 && diff <= 15)) diff=0;
1396                     */
1397                     AddDigit(idx,j,last+diff);
1398                  } else {
1399                    AddDigit(idx,j,signal);
1400                  }
1401                  
1402                  diff += 128;
1403                  // write diff in the buffer used to compute Huffman tables
1404                  if (firstSignal) str[counter]=(UChar_t)signal;
1405                  else str[counter]=(UChar_t)diff;
1406                  counter++;
1407
1408                  last=signal;
1409                  firstSignal=kFALSE;
1410              } // loop time samples
1411          } // loop anodes  one half of detector 
1412     }
1413
1414     // check
1415     fStream->CheckCount(counter);
1416
1417     // open file and write out the stream of diff's
1418    
1419     static Bool_t open=kTRUE;
1420     static TFile *outFile;
1421     Bool_t write = fResponse->OutputOption();
1422  
1423     if (write ) {
1424         if(open) {
1425             SetFileName("stream.root");
1426             cout<<"filename "<<fFileName<<endl;
1427             outFile=new TFile(fFileName,"recreate");
1428             cout<<"I have opened "<<fFileName<<" file "<<endl;
1429         }           
1430         open=kFALSE;
1431         outFile->cd();
1432         fStream->Write();
1433     }  // endif write   
1434
1435      fStream->ClearStream();
1436
1437      // back to galice.root file
1438
1439      TTree *fAli=gAlice->TreeK();
1440      TFile *file = 0;
1441             
1442      if (fAli) file =fAli->GetCurrentFile();
1443      file->cd();
1444
1445
1446
1447 //____________________________________________
1448 void AliITSsimulationSDD::StoreAllDigits(){
1449   // if non-zero-suppressed data 
1450
1451     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1452
1453     Int_t i, j, digits[3];
1454     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1455         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1456              Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1457              if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1458              if(do10to8) signal = Convert8to10(signal); 
1459              digits[0]=i;
1460              digits[1]=j;
1461              digits[2]=signal;
1462              fITS->AddRealDigit(1,digits);
1463         }
1464     }
1465
1466 //____________________________________________
1467
1468 void AliITSsimulationSDD::CreateHistograms(Int_t scale){
1469   // Creates histograms of maps for debugging
1470
1471       Int_t i;
1472
1473       fHis=new TObjArray(fNofMaps);
1474       for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1475            TString sddName("sdd_");
1476            Char_t candNum[4];
1477            sprintf(candNum,"%d",i+1);
1478            sddName.Append(candNum);
1479            (*fHis)[i] = new TH1F(sddName.Data(),"SDD maps",
1480                 scale*fMaxNofSamples,0.,(Float_t) scale*fMaxNofSamples);
1481       }
1482
1483 }
1484 //____________________________________________
1485 void AliITSsimulationSDD::FillHistograms(){
1486   // fill 1D histograms from map
1487   if (!fHis) return; 
1488   
1489   for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++) {
1490     TH1F *hist =(TH1F *)fHis->UncheckedAt(i);
1491     Int_t nsamples = hist->GetNbinsX();
1492     for( Int_t j=0; j<nsamples; j++) {
1493       Double_t signal=fHitMap2->GetSignal(i,j);
1494       hist->Fill((Float_t)j,signal);
1495     }
1496   }
1497 }
1498
1499 //____________________________________________
1500
1501 void AliITSsimulationSDD::ResetHistograms(){
1502     //
1503     // Reset histograms for this detector
1504     //
1505     Int_t i;
1506     for (i=0;i<fNofMaps;i++ ) {
1507         if ((*fHis)[i])    ((TH1F*)(*fHis)[i])->Reset();
1508     }
1509
1510 }
1511
1512
1513 //____________________________________________
1514
1515 TH1F *AliITSsimulationSDD::GetAnode(Int_t wing, Int_t anode) { 
1516   // Fills a histogram from a give anode.  
1517   if (!fHis) return 0;
1518
1519   if(wing <=0 || wing > 2) {
1520     cout << "Wrong wing number: " << wing << endl;
1521     return NULL;
1522   }
1523   if(anode <=0 || anode > fNofMaps/2) {
1524     cout << "Wrong anode number: " << anode << endl;
1525     return NULL;
1526   }
1527
1528   Int_t index = (wing-1)*fNofMaps/2 + anode-1;
1529   return (TH1F*)((*fHis)[index]); 
1530 }
1531
1532 //____________________________________________
1533
1534 void AliITSsimulationSDD::WriteToFile(TFile *hfile) {
1535   // Writes the histograms to a file 
1536   if (!fHis) return;
1537
1538   hfile->cd();
1539   Int_t i;
1540   for(i=0; i<fNofMaps; i++)  (*fHis)[i]->Write(); //fAdcs[i]->Write();
1541   return;
1542 }
1543 //____________________________________________
1544 Float_t AliITSsimulationSDD::GetNoise() {  
1545   // Returns the noise value
1546
1547   //Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1548   //noise will always be in the liniar part of the signal
1549
1550   Int_t decr;
1551   Int_t threshold=fT1[0];
1552
1553   char opt1[20], opt2[20];
1554   fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
1555   fParam=opt2;
1556   char *same = strstr(opt1,"same");
1557   Float_t noise,baseline;
1558   if (same) {
1559     fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
1560   } else {
1561      static Bool_t readfile=kTRUE;
1562      //read baseline and noise from file
1563      if (readfile) ReadBaseline();
1564      readfile=kFALSE;
1565   }
1566
1567    TCanvas *c2 = (TCanvas*)gROOT->GetListOfCanvases()->FindObject("c2");
1568    if(c2) delete c2->GetPrimitive("noisehist");
1569    if(c2) delete c2->GetPrimitive("anode");
1570    else     c2=new TCanvas("c2");
1571    c2->cd();
1572    c2->SetFillColor(0);
1573
1574    TH1F *noisehist = new TH1F("noisehist","noise",100,0.,(float)2*threshold);
1575    TH1F *anode = new TH1F("anode","Anode Projection",fMaxNofSamples,0.,(float)fMaxNofSamples);
1576   Int_t i,k;
1577   for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1578     CompressionParam(i,decr,threshold); 
1579     if  (!same) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
1580     anode->Reset();
1581     for (k=0;k<fMaxNofSamples;k++) {
1582       Float_t signal=(Float_t)fHitMap2->GetSignal(i,k);
1583       //if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal-baseline);
1584       if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal);
1585       anode->Fill((float)k,signal);
1586     }
1587     anode->Draw();
1588     c2->Update();
1589   }
1590   TF1 *gnoise = new TF1("gnoise","gaus",0.,threshold);
1591   noisehist->Fit("gnoise","RQ");
1592   noisehist->Draw();
1593   c2->Update();
1594   Float_t mnoise = gnoise->GetParameter(1);
1595   cout << "mnoise : " << mnoise << endl;
1596   Float_t rnoise = gnoise->GetParameter(2);
1597   cout << "rnoise : " << rnoise << endl;
1598   delete noisehist;
1599   return rnoise;
1600 }
1601
1602 //____________________________________________
1603
1604 void AliITSsimulationSDD::Print() {
1605
1606   // Print SDD simulation Parameters
1607
1608    cout << "**************************************************" << endl;
1609    cout << "   Silicon Drift Detector Simulation Parameters   " << endl;
1610    cout << "**************************************************" << endl;
1611    cout << "Flag for Perpendicular tracks: " << (Int_t) fFlag << endl;
1612    cout << "Flag for noise checking: " << (Int_t) fCheckNoise << endl;
1613    cout << "Flag to switch off electronics: " << (Int_t) fDoFFT << endl;
1614    cout << "Number pf Anodes used: " << fNofMaps << endl;
1615    cout << "Number of Time Samples: " << fMaxNofSamples << endl;
1616    cout << "Scale size factor: " << fScaleSize << endl;
1617    cout << "**************************************************" << endl;
1618 }