Major changes in supppor of PreDigits (SDigits). Changes made with will make
[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 #include <iostream.h>
17 #include <stdlib.h>
18 #include <stdio.h>
19 #include <string.h>
20
21 #include <TSystem.h>
22 #include <TROOT.h>
23 #include <TStopwatch.h>
24 #include <TCanvas.h>
25 #include <TF1.h>
26 #include <TRandom.h>
27 #include <TH1.h>
28 #include <TFile.h>
29 #include <TVector.h>
30 #include <TArrayI.h>
31 #include <TArrayF.h>
32
33 #include "AliRun.h"
34 #include "AliITS.h"
35 #include "AliITShit.h"
36 #include "AliITSdigit.h"
37 #include "AliITSmodule.h"
38 #include "AliITSpList.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 "AliITSsegmentationSDD.h"
47 #include "AliITSresponseSDD.h"
48 #include "AliITSsimulationSDD.h"
49
50 ClassImp(AliITSsimulationSDD)
51 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
52 // Version: 0
53 // Written by Piergiorgio Cerello
54 // November 23 1999
55 //
56 // AliITSsimulationSDD is the simulation of SDDs.
57   //
58 //Begin_Html
59 /*
60 <img src="picts/ITS/AliITShit_Class_Diagram.gif">
61 </pre>
62 <br clear=left>
63 <font size=+2 color=red>
64 <p>This show the relasionships between the ITS hit class and the rest of Aliroot.
65 </font>
66 <pre>
67 */
68 //End_Html
69 //______________________________________________________________________
70 Int_t power(Int_t b, Int_t e) {
71     // compute b to the e power, where both b and e are Int_ts.
72     Int_t power = 1,i;
73
74     for(i=0; i<e; i++) power *= b;
75     return power;
76 }
77 //______________________________________________________________________
78 void FastFourierTransform(AliITSetfSDD *alisddetf,Double_t *real,
79                           Double_t *imag,Int_t direction) {
80     // Do a Fast Fourier Transform
81
82     Int_t samples = alisddetf->GetSamples();
83     Int_t l = (Int_t) ((log((Float_t) samples)/log(2.))+0.5);
84     Int_t m1 = samples;
85     Int_t m  = samples/2;
86     Int_t m2 = samples/m1;
87     Int_t i,j,k;
88     for(i=1; i<=l; i++) {
89         for(j=0; j<samples; j += m1) {
90             Int_t p = 0;
91             for(k=j; k<= j+m-1; k++) {
92                 Double_t wsr = alisddetf->GetWeightReal(p);
93                 Double_t wsi = alisddetf->GetWeightImag(p);
94                 if(direction == -1) wsi = -wsi;
95                 Double_t xr = *(real+k+m);
96                 Double_t xi = *(imag+k+m);
97                 *(real+k+m) = wsr*(*(real+k)-xr) - wsi*(*(imag+k)-xi);
98                 *(imag+k+m) = wsr*(*(imag+k)-xi) + wsi*(*(real+k)-xr);
99                 *(real+k) += xr;
100                 *(imag+k) += xi;
101                 p += m2;
102             } // end for k
103         } // end for j
104         m1 = m;
105         m /= 2;
106         m2 += m2;
107     } // end for i
108   
109     for(j=0; j<samples; j++) {
110         Int_t j1 = j;
111         Int_t p = 0;
112         Int_t i1;
113         for(i1=1; i1<=l; i1++) {
114             Int_t j2 = j1;
115             j1 /= 2;
116             p = p + p + j2 - j1 - j1;
117         } // end for i1
118         if(p >= j) {
119             Double_t xr = *(real+j);
120             Double_t xi = *(imag+j);
121             *(real+j) = *(real+p);
122             *(imag+j) = *(imag+p);
123             *(real+p) = xr;
124             *(imag+p) = xi;
125         } // end if p>=j
126     } // end for j
127     if(direction == -1) {
128         for(i=0; i<samples; i++) {
129             *(real+i) /= samples;
130             *(imag+i) /= samples;
131         } // end for i
132     } // end if direction == -1
133   return;
134 }
135 //______________________________________________________________________
136 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(){
137     // Default constructor
138
139     fResponse      = 0;
140     fSegmentation  = 0;
141     fHis           = 0;
142     fHitMap1       = 0;
143     fHitMap2       = 0;
144     fElectronics   = 0;
145     fStream        = 0;
146     fInZR          = 0;
147     fInZI          = 0;
148     fOutZR         = 0;
149     fOutZI         = 0;
150     fNofMaps       = 0;
151     fMaxNofSamples = 0;
152     fITS           = 0;
153     fTreeB        = 0;
154     fD.Set(0);
155     fT1.Set(0);
156     fT2.Set(0);
157     fTol.Set(0);
158     fNoise.Set(0);
159     fBaseline.Set(0);
160     SetScaleFourier();
161     SetPerpendTracksFlag();
162     SetDoFFT();
163     SetCheckNoise();
164 }
165 //______________________________________________________________________
166 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsimulationSDD &source){
167     // Copy constructor to satify Coding roules only.
168
169     if(this==&source) return;
170     Error("AliITSsimulationSSD","Not allowed to make a copy of "
171           "AliITSsimulationSDD Using default creater instead");
172     AliITSsimulationSDD();
173 }
174 //______________________________________________________________________
175 AliITSsimulationSDD& AliITSsimulationSDD::operator=(AliITSsimulationSDD &src){
176     // Assignment operator to satify Coding roules only.
177
178     if(this==&src) return *this;
179     Error("AliITSsimulationSSD","Not allowed to make a = with "
180           "AliITSsimulationSDD Using default creater instead");
181     return *this ;
182 }
183 //______________________________________________________________________
184 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsegmentation *seg,
185                                          AliITSresponse *resp){
186     // Standard Constructor
187
188
189     fResponse      = 0;
190     fSegmentation  = 0;
191     fHis           = 0;
192     fHitMap1       = 0;
193     fHitMap2       = 0;
194     fElectronics   = 0;
195     fStream        = 0;
196     fInZR          = 0;
197     fInZI          = 0;
198     fOutZR         = 0;
199     fOutZI         = 0;
200     fNofMaps       = 0;
201     fMaxNofSamples = 0;
202     fITS           = 0;
203     fTreeB         = 0;
204
205     Init((AliITSsegmentationSDD*)seg,(AliITSresponseSDD*)resp);
206 }
207 //______________________________________________________________________
208 void AliITSsimulationSDD::Init(AliITSsegmentationSDD *seg,
209                                AliITSresponseSDD *resp){
210     // Standard Constructor
211
212     fResponse     = resp;
213     fSegmentation = seg;
214     SetScaleFourier();
215     SetPerpendTracksFlag();
216     SetDoFFT();
217     SetCheckNoise();
218
219     fHitMap2 = new AliITSMapA2(fSegmentation,fScaleSize,1);
220     fHitMap1 = new AliITSMapA1(fSegmentation);
221
222     fNofMaps = fSegmentation->Npz();
223     fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
224
225     Float_t sddLength = fSegmentation->Dx();
226     Float_t sddWidth  = fSegmentation->Dz();
227
228     Int_t dummy        = 0;
229     Float_t anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
230     Double_t timeStep  = (Double_t)fSegmentation->Dpx(dummy);
231     Float_t driftSpeed = fResponse->DriftSpeed();
232
233     if(anodePitch*(fNofMaps/2) > sddWidth) {
234         Warning("AliITSsimulationSDD",
235                 "Too many anodes %d or too big pitch %f \n",
236                 fNofMaps/2,anodePitch);
237     } // end if
238
239     if(timeStep*fMaxNofSamples < sddLength/driftSpeed) {
240         Error("AliITSsimulationSDD",
241               "Time Interval > Allowed Time Interval: exit\n");
242         return;
243     } // end if
244
245     fElectronics = new AliITSetfSDD(timeStep/fScaleSize,
246                                     fResponse->Electronics());
247
248     char opt1[20], opt2[20];
249     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
250     fParam = opt2;
251     char *same = strstr(opt1,"same");
252     if (same) {
253         fNoise.Set(0);
254         fBaseline.Set(0);
255     } else {
256         fNoise.Set(fNofMaps);
257         fBaseline.Set(fNofMaps);
258     } // end if
259
260     const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
261     if (strstr(fParam,"file") ) {
262         fD.Set(fNofMaps);
263         fT1.Set(fNofMaps);
264         if (strstr(kopt,"2D")) {
265             fT2.Set(fNofMaps);
266             fTol.Set(0);
267             Init2D();       // desactivate if param change module by module
268         } else if(strstr(kopt,"1D"))  {
269             fT2.Set(2);
270             fTol.Set(2);
271             Init1D();      // desactivate if param change module by module
272         } // end if strstr
273     } else {
274         fD.Set(2);
275         fTol.Set(2);
276         fT1.Set(2);
277         fT2.Set(2);
278         SetCompressParam();
279     } // end if else strstr
280
281     Bool_t write = fResponse->OutputOption();
282     if(write && strstr(kopt,"2D")) MakeTreeB();
283
284     // call here if baseline does not change by module
285     // ReadBaseline();
286
287     fITS       = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
288     Int_t size = fNofMaps*fMaxNofSamples;
289     fStream    = new AliITSInStream(size);
290
291     fInZR  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
292     fInZI  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
293     fOutZR = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
294     fOutZI = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];  
295
296 }
297 //______________________________________________________________________
298 AliITSsimulationSDD::~AliITSsimulationSDD() { 
299     // destructor
300
301     delete fHitMap1;
302     delete fHitMap2;
303     delete fStream;
304     delete fElectronics;
305
306     fD.Set(0);
307     fT1.Set(0);
308     fT2.Set(0);
309     fTol.Set(0);
310     fNoise.Set(0);
311     fBaseline.Set(0);
312     fITS = 0;
313
314     if (fHis) {
315         fHis->Delete(); 
316         delete fHis;     
317     } // end if fHis
318     if(fTreeB) delete fTreeB;           
319     if(fInZR)  delete [] fInZR;
320     if(fInZI)  delete [] fInZI; 
321     if(fOutZR) delete [] fOutZR;
322     if(fOutZI) delete [] fOutZI;
323 }
324 //______________________________________________________________________
325 void AliITSsimulationSDD::SDigitiseModule(AliITSmodule *mod,Int_t md,Int_t ev){
326     // create maps to build the lists of tracks for each summable digit
327
328     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
329     Int_t nhits      = fHits->GetEntriesFast();
330     fModule          = md;
331     fEvent           = ev;
332
333     if(!nhits) return;
334
335     AliITSpList *pList = new AliITSpList(2*fSegmentation->Npz(),
336                                          fScaleSize*fSegmentation->Npx());
337
338     // inputs to ListOfFiredCells.
339     TObjArray          *alist = new TObjArray();
340     fHitMap1->SetArray(alist);
341     static TClonesArray *padr = 0;
342     if(!padr)            padr = new TClonesArray("TVector",1000);
343
344     HitsToAnalogDigits(mod,alist,padr,pList);
345
346     WriteSDigits(pList);
347
348     // clean memory
349     alist->Delete();
350     delete alist;
351     padr->Delete();
352     fHitMap1->ClearMap();
353     fHitMap2->ClearMap();
354 }
355 //______________________________________________________________________
356 void AliITSsimulationSDD::DigitiseModule(AliITSmodule *mod,Int_t md,Int_t ev){
357     // create maps to build the lists of tracks for each digit
358
359     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
360     Int_t nhits      = fHits->GetEntriesFast();
361     fModule          = md;
362     fEvent           = ev;
363
364     if (!nhits && fCheckNoise) {
365         ChargeToSignal();
366         GetNoise();
367         fHitMap2->ClearMap();
368         return;
369     } else if (!nhits) return;
370
371     AliITSpList *pList = new AliITSpList(2*fSegmentation->Npz(),
372                                          fScaleSize*fSegmentation->Npx());
373
374     // inputs to ListOfFiredCells.
375     TObjArray          *alist = new TObjArray();
376     fHitMap1->SetArray(alist);
377     static TClonesArray *padr = 0;
378     if(!padr)            padr = new TClonesArray("TVector",1000);
379
380     HitsToAnalogDigits(mod,alist,padr,pList);
381
382     FinishDigits(alist);
383
384     // clean memory
385     alist->Delete();
386     delete alist;
387     padr->Delete();
388     fHitMap1->ClearMap();
389     fHitMap2->ClearMap();
390 }
391 //______________________________________________________________________
392 void AliITSsimulationSDD::SDigitsToDigits(AliITSpList *pList){
393     // Take Summable digits and create Digits.
394
395     // inputs to ListOfFiredCells.
396     TObjArray          *alist = new TObjArray();
397     fHitMap1->SetArray(alist);
398     static TClonesArray *padr = 0;
399     if(!padr)            padr = new TClonesArray("TVector",1000);
400     Int_t              arg[6] = {0,0,0,0,0,0};
401     Double_t  timeAmplitude;
402     Int_t i,j;
403
404     // Fill maps from pList.
405     for(i=0;i<pList->GetMaxIndex();i++){
406         pList->GetMapIndex(i,arg[0],arg[1]);
407         for(j=0;j<pList->GetNEnteries();j++){
408             timeAmplitude = pList->GetTSignal(arg[0],arg[1],j);
409             if(timeAmplitude>0.0) continue;
410             arg[2] = pList->GetTrack(arg[0],arg[1],j);
411             arg[3] = pList->GetHit(arg[0],arg[1],j);
412             ListOfFiredCells(arg,timeAmplitude,alist,padr);
413         } // end for j
414         // Make sure map has full signal in it.
415         fHitMap2->SetHit(arg[0],arg[1],pList->GetSignal(arg[0],arg[1]));
416     } // end for i
417
418     FinishDigits(alist);
419
420     // clean memory
421     alist->Delete();
422     delete alist;
423     padr->Delete();
424     fHitMap1->ClearMap();
425     fHitMap2->ClearMap();
426 }
427 //______________________________________________________________________
428 void AliITSsimulationSDD::FinishDigits(TObjArray *alist){
429     // introduce the electronics effects and do zero-suppression if required
430     Int_t nentries=alist->GetEntriesFast();
431
432     if(!nentries) return;
433     ChargeToSignal();
434     const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
435     ZeroSuppression(kopt);
436 }
437 //______________________________________________________________________
438 void AliITSsimulationSDD::HitsToAnalogDigits(AliITSmodule *mod,TObjArray *alst,
439                                              TClonesArray *padr,
440                                              AliITSpList *pList){
441     // create maps to build the lists of tracks for each digit
442
443     TObjArray *fHits    = mod->GetHits();
444     Int_t      nhits    = fHits->GetEntriesFast();
445     Int_t      arg[6]   = {0,0,0,0,0,0};
446     Int_t    dummy      = 0;
447     Int_t    nofAnodes  = fNofMaps/2;
448     Float_t  sddLength  = fSegmentation->Dx();
449     Float_t  sddWidth   = fSegmentation->Dz();
450     Float_t  anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
451     Float_t  timeStep   = fSegmentation->Dpx(dummy);
452     Float_t  driftSpeed = fResponse->DriftSpeed();
453     Float_t  maxadc     = fResponse->MaxAdc();    
454     Float_t  topValue   = fResponse->DynamicRange();
455     Float_t  cHloss     = fResponse->ChargeLoss();
456     Float_t  norm       = maxadc/topValue;
457     Float_t  dfCoeff, s1; fResponse->DiffCoeff(dfCoeff,s1); // Signal 2d Shape
458     Double_t eVpairs    = 3.6;  // electron pair energy eV.
459     Float_t  nsigma     = fResponse->NSigmaIntegration(); //
460     Int_t    nlookups   = fResponse->GausNLookUp();       //
461
462     // Piergiorgio's part (apart for few variables which I made float
463     // when i thought that can be done
464     // Fill detector maps with GEANT hits
465     // loop over hits in the module
466
467     const Float_t kconv = 1.0e+6;  // GeV->KeV
468     Int_t    itrack      = 0;
469     Int_t    hitDetector; // detector number (lay,lad,hitDetector)
470     Int_t    iWing;       // which detector wing/side.
471     Int_t    detector;    // 2*(detector-1)+iWing
472     Int_t    ii,kk,ka,kt; // loop indexs
473     Int_t    ia,it,index; // sub-pixel integration indexies
474     Int_t    iAnode;      // anode number.
475     Int_t    timeSample;  // time buckett.
476     Int_t    anodeWindow; // anode direction charge integration width
477     Int_t    timeWindow;  // time direction charge integration width
478     Int_t    jamin,jamax; // anode charge integration window
479     Int_t    jtmin,jtmax; // time charge integration window
480     Int_t    ndiv;        // Anode window division factor.
481     Int_t    nsplit;      // the number of splits in anode and time windows==1.
482     Int_t    nOfSplits;   // number of times track length is split into
483     Float_t  nOfSplitsF;  // Floating point version of nOfSplits.
484     Float_t  kkF;         // Floating point version of loop index kk.
485     Float_t  pathInSDD; // Track length in SDD.
486     Float_t  drPath; // average position of track in detector. in microns
487     Float_t  drTime; // Drift time
488     Float_t  nmul;   // drift time window multiplication factor.
489     Float_t  avDrft;  // x position of path length segment in cm.
490     Float_t  avAnode; // Anode for path length segment in Anode number (float)
491     Float_t  xAnode;  // Floating point anode number.
492     Float_t  driftPath; // avDrft in microns.
493     Float_t  width;     // width of signal at anodes.
494     Double_t  depEnergy; // Energy deposited in this GEANT step.
495     Double_t  xL[3],dxL[3]; // local hit coordinates and diff.
496     Double_t sigA; // sigma of signal at anode.
497     Double_t sigT; // sigma in time/drift direction for track segment
498     Double_t aStep,aConst; // sub-pixel size and offset anode
499     Double_t tStep,tConst; // sub-pixel size and offset time
500     Double_t amplitude; // signal amplitude for track segment in nanoAmpere
501     Double_t chargeloss; // charge loss for track segment.
502     Double_t anodeAmplitude; // signal amplitude in anode direction
503     Double_t aExpo;          // exponent of Gaussian anode direction
504     Double_t timeAmplitude;  // signal amplitude in time direction
505     Double_t tExpo;          // exponent of Gaussian time direction
506 //  Double_t tof;            // Time of flight in ns of this step.    
507
508     for(ii=0; ii<nhits; ii++) {
509         if(!mod->LineSegmentL(ii,xL[0],dxL[0],xL[1],dxL[1],xL[2],dxL[2],
510                               depEnergy,itrack)) continue;
511         depEnergy  *= kconv;
512         hitDetector = mod->GetDet();
513         //tof         = 1.E+09*(mod->GetHit(ii)->GetTOF()); // tof in ns.
514         //if(tof>sddLength/driftSpeed) continue; // hit happed too late.
515
516         // scale path to simulate a perpendicular track
517         // continue if the particle did not lose energy
518         // passing through detector
519         if (!depEnergy) {
520             Warning("HitsToAnalogDigits", 
521                     "This particle has passed without losing energy!");
522             continue;
523         } // end if !depEnergy
524
525         pathInSDD = TMath::Sqrt(dxL[0]*dxL[0]+dxL[1]*dxL[1]+dxL[2]*dxL[2]);
526
527         if (fFlag && pathInSDD) { depEnergy *= (0.03/pathInSDD); }
528         drPath = 10000.*(dxL[0]+2.*xL[0])*0.5;
529         if(drPath < 0) drPath = -drPath;
530         drPath = sddLength-drPath;
531         if(drPath < 0) {
532             Warning("HitsToAnalogDigits","negative drift path %e",drPath);
533             continue;
534         } // end if drPath < 0
535
536         // Compute number of segments to brake step path into
537         drTime = drPath/driftSpeed;  //   Drift Time
538         sigA   = TMath::Sqrt(2.*dfCoeff*drTime+s1*s1);// Sigma along the anodes
539         // calcuate the number of time the path length should be split into.
540         nOfSplits = (Int_t) (1. + 10000.*pathInSDD/sigA);
541         if(fFlag) nOfSplits = 1;
542
543         // loop over path segments, init. some variables.
544         depEnergy /= nOfSplits;
545         nOfSplitsF = (Float_t) nOfSplits;
546         for(kk=0;kk<nOfSplits;kk++) { // loop over path segments
547             kkF       = (Float_t) kk + 0.5;
548             avDrft    = xL[0]+dxL[0]*kkF/nOfSplitsF;
549             avAnode   = xL[2]+dxL[2]*kkF/nOfSplitsF;
550             driftPath = 10000.*avDrft;
551
552             iWing = 2;  // Assume wing is 2
553             if(driftPath < 0) { // if wing is not 2 it is 1.
554                 iWing     = 1;
555                 driftPath = -driftPath;
556             } // end if driftPath < 0
557             driftPath = sddLength-driftPath;
558             detector  = 2*(hitDetector-1) + iWing;
559             if(driftPath < 0) {
560                 Warning("HitsToAnalogDigits","Warning: negative drift path %e",
561                         driftPath);
562                 continue;
563             } // end if driftPath < 0
564
565             //   Drift Time
566             drTime     = driftPath/driftSpeed; // drift time for segment.
567             timeSample = (Int_t) (fScaleSize*drTime/timeStep + 1);
568             // compute time Sample including tof information. The tof only 
569             // effects the time of the signal is recoreded and not the
570             // the defusion.
571             // timeSample = (Int_t) (fScaleSize*(drTime+tof)/timeStep + 1);
572             if(timeSample > fScaleSize*fMaxNofSamples) {
573                 Warning("HItsToAnalogDigits","Wrong Time Sample: %e",
574                         timeSample);
575                 continue;
576             } // end if timeSample > fScaleSize*fMaxNoofSamples
577
578             //   Anode
579             xAnode = 10000.*(avAnode)/anodePitch + nofAnodes/2;  // +1?
580             if(xAnode*anodePitch > sddWidth || xAnode*anodePitch < 0.) 
581                           Warning("HitsToAnalogDigits","Z = %e",
582                                   xAnode*anodePitch);
583             iAnode = (Int_t) (1.+xAnode); // xAnode?
584             if(iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes) {
585                 Warning("HitToAnalogDigits","Wrong iAnode: %d",iAnode);
586                 continue;
587             } // end if iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes
588
589             // store straight away the particle position in the array
590             // of particles and take idhit=ii only when part is entering (this
591             // requires FillModules() in the macro for analysis) :
592     
593             // Sigma along the anodes for track segment.
594             sigA       = TMath::Sqrt(2.*dfCoeff*drTime+s1*s1);
595             sigT       = sigA/driftSpeed;
596             // Peak amplitude in nanoAmpere
597             amplitude  = fScaleSize*160.*depEnergy/
598                                  (timeStep*eVpairs*2.*acos(-1.)*sigT*sigA);
599             amplitude *= timeStep/25.; // WARNING!!!!! Amplitude scaling to 
600                                        // account for clock variations 
601                                        // (reference value: 40 MHz)
602             chargeloss = 1.-cHloss*driftPath/1000;
603             amplitude *= chargeloss;
604             width  = 2.*nsigma/(nlookups-1);
605             // Spread the charge 
606             // Pixel index
607             ndiv = 2;
608             nmul = 3.; 
609             if(drTime > 1200.) { 
610                 ndiv = 4;
611                 nmul = 1.5;
612             } // end if drTime > 1200.
613             // Sub-pixel index
614             nsplit = 4; // hard-wired //nsplit=4;nsplit = (nsplit+1)/2*2;
615             // Sub-pixel size see computation of aExpo and tExpo.
616             aStep  = anodePitch/(nsplit*fScaleSize*sigA);
617             aConst = xAnode*anodePitch/sigA;
618             tStep  = timeStep/(nsplit*fScaleSize*sigT);
619             tConst = drTime/sigT;
620             // Define SDD window corresponding to the hit
621             anodeWindow = (Int_t)(fScaleSize*nsigma*sigA/anodePitch+1);
622             timeWindow  = (Int_t) (fScaleSize*nsigma*sigT/timeStep+1.);
623             jamin = (iAnode - anodeWindow/ndiv - 1)*fScaleSize*nsplit +1;
624             jamax = (iAnode + anodeWindow/ndiv)*fScaleSize*nsplit;
625             if(jamin <= 0) jamin = 1;
626             if(jamax > fScaleSize*nofAnodes*nsplit) 
627                                          jamax = fScaleSize*nofAnodes*nsplit;
628             // jtmin and jtmax are Hard-wired
629             jtmin = (Int_t)(timeSample-timeWindow*nmul-1)*nsplit+1;
630             jtmax = (Int_t)(timeSample+timeWindow*nmul)*nsplit;
631             if(jtmin <= 0) jtmin = 1;
632             if(jtmax > fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit) 
633                                       jtmax = fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit;
634             // Spread the charge in the anode-time window
635             for(ka=jamin; ka <=jamax; ka++) {
636                 ia = (ka-1)/(fScaleSize*nsplit) + 1;
637                 if(ia <= 0) {
638                     Warning("HitsToAnalogDigits","ia < 1: ");
639                     continue;
640                 } // end if
641                 if(ia > nofAnodes) ia = nofAnodes;
642                 aExpo     = (aStep*(ka-0.5)-aConst);
643                 if(TMath::Abs(aExpo) > nsigma)  anodeAmplitude = 0.;
644                 else {
645                     dummy          = (Int_t) ((aExpo+nsigma)/width);
646                     anodeAmplitude = amplitude*fResponse->GausLookUp(dummy);
647                 } // end if TMath::Abs(aEspo) > nsigma
648                 // index starts from 0
649                 index = ((detector+1)%2)*nofAnodes+ia-1;
650                 if(anodeAmplitude) for(kt=jtmin; kt<=jtmax; kt++) {
651                     it = (kt-1)/nsplit+1;  // it starts from 1
652                     if(it<=0){
653                         Warning("HitsToAnalogDigits","it < 1:");
654                         continue;
655                     } // end if 
656                     if(it>fScaleSize*fMaxNofSamples)
657                                                 it = fScaleSize*fMaxNofSamples;
658                     tExpo    = (tStep*(kt-0.5)-tConst);
659                     if(TMath::Abs(tExpo) > nsigma) timeAmplitude = 0.;
660                     else {
661                         dummy         = (Int_t) ((tExpo+nsigma)/width);
662                         timeAmplitude = anodeAmplitude*
663                                         fResponse->GausLookUp(dummy);
664                     } // end if TMath::Abs(tExpo) > nsigma
665                     // build the list of digits for this module 
666                     arg[0]         = index;
667                     arg[1]         = it;
668                     arg[2]         = itrack; // track number
669                     arg[3]         = ii-1; // hit number.
670                     timeAmplitude *= norm;
671                     timeAmplitude *= 10;
672                     ListOfFiredCells(arg,timeAmplitude,alst,padr);
673                     pList->AddSignal(index,it,itrack,ii-1,
674                                      mod->GetIndex(),timeAmplitude);
675                 } // end if anodeAmplitude and loop over time in window
676             } // loop over anodes in window
677         } // end loop over "sub-hits"
678     } // end loop over hits
679 }
680 //______________________________________________________________________
681 void AliITSsimulationSDD::ListOfFiredCells(Int_t *arg,Double_t timeAmplitude,
682                                           TObjArray *alist,TClonesArray *padr){
683     // Returns the list of "fired" cells.
684
685     Int_t index     = arg[0];
686     Int_t ik        = arg[1];
687     Int_t idtrack   = arg[2];
688     Int_t idhit     = arg[3];
689     Int_t counter   = arg[4];
690     Int_t countadr  = arg[5];
691     Double_t charge = timeAmplitude;
692     charge += fHitMap2->GetSignal(index,ik-1);
693     fHitMap2->SetHit(index, ik-1, charge);
694
695     Int_t digits[3];
696     Int_t it = (Int_t)((ik-1)/fScaleSize);
697     digits[0] = index;
698     digits[1] = it;
699     digits[2] = (Int_t)timeAmplitude;
700     Float_t phys;
701     if (idtrack >= 0) phys = (Float_t)timeAmplitude;
702     else phys = 0;
703
704     Double_t cellcharge = 0.;
705     AliITSTransientDigit* pdigit;
706     // build the list of fired cells and update the info
707     if (!fHitMap1->TestHit(index, it)) {
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         alist->AddAtAndExpand(new AliITSTransientDigit(phys,digits),counter);
715         fHitMap1->SetHit(index, it, counter);
716         counter++;
717         pdigit=(AliITSTransientDigit*)alist->At(alist->GetLast());
718         // list of tracks
719         TObjArray *trlist=(TObjArray*)pdigit->TrackList();
720         trlist->Add(&trinfo);
721     } else {
722         pdigit = (AliITSTransientDigit*) fHitMap1->GetHit(index, it);
723         for(Int_t kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
724             cellcharge += fHitMap2->GetSignal(index,fScaleSize*it+kk);
725         }  // end for kk
726         // update charge
727         (*pdigit).fSignal = (Int_t)cellcharge;
728         (*pdigit).fPhysics += phys;                     
729         // update list of tracks
730         TObjArray* trlist = (TObjArray*)pdigit->TrackList();
731         Int_t lastentry = trlist->GetLast();
732         TVector *ptrkp = (TVector*)trlist->At(lastentry);
733         TVector &trinfo = *ptrkp;
734         Int_t lasttrack = Int_t(trinfo(0));
735         Float_t lastcharge=(trinfo(2));
736         if (lasttrack==idtrack ) {
737             lastcharge += (Float_t)timeAmplitude;
738             trlist->RemoveAt(lastentry);
739             trinfo(0) = lasttrack;
740             trinfo(1) = idhit;
741             trinfo(2) = lastcharge;
742             trlist->AddAt(&trinfo,lastentry);
743         } else {                  
744             new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
745             TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
746             trinfo(0) = (Float_t)idtrack;
747             trinfo(1) = (Float_t)idhit;
748             trinfo(2) = (Float_t)timeAmplitude;
749             trlist->Add(&trinfo);
750         } // end if lasttrack==idtrack
751
752 #ifdef print
753         // check the track list - debugging
754         Int_t trk[20], htrk[20];
755         Float_t chtrk[20];  
756         Int_t nptracks = trlist->GetEntriesFast();
757         if (nptracks > 2) {
758             Int_t tr;
759             for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
760                 TVector *pptrkp = (TVector*)trlist->At(tr);
761                 TVector &pptrk  = *pptrkp;
762                 trk[tr]   = Int_t(pptrk(0));
763                 htrk[tr]  = Int_t(pptrk(1));
764                 chtrk[tr] = (pptrk(2));
765                 cout << "nptracks "<<nptracks << endl;
766             } // end for tr
767         } // end if nptracks
768 #endif
769     } //  end if pdigit
770
771     // update counter and countadr for next call.
772     arg[4] = counter;
773     arg[5] = countadr;
774 }
775 //____________________________________________
776
777 void AliITSsimulationSDD::AddDigit(Int_t i, Int_t j, Int_t signal){
778     // Adds a Digit.
779     // tag with -1 signals coming from background tracks
780     // tag with -2 signals coming from pure electronic noise
781
782     Int_t digits[3], tracks[3], hits[3];
783     Float_t phys, charges[3];
784
785     Int_t trk[20], htrk[20];
786     Float_t chtrk[20];  
787
788     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
789
790     if(do10to8) signal=Convert8to10(signal); 
791     AliITSTransientDigit *obj = (AliITSTransientDigit*)fHitMap1->GetHit(i,j);
792     digits[0] = i;
793     digits[1] = j;
794     digits[2] = signal;
795     if (!obj) {
796         phys=0;
797         Int_t k;
798         for (k=0;k<3;k++) {
799             tracks[k]=-2;
800             charges[k]=0;
801             hits[k]=-1;
802         } // end for k
803         fITS->AddSimDigit(1,phys,digits,tracks,hits,charges); 
804     } else {
805         phys=obj->fPhysics;
806         TObjArray* trlist=(TObjArray*)obj->TrackList();
807         Int_t nptracks=trlist->GetEntriesFast();
808         if (nptracks > 20) {
809             Warning("AddDigit","nptracks=%d > 20 nptracks set to 20",nptracks);
810             nptracks=20;
811         } // end if nptracks > 20
812         Int_t tr;
813         for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
814             TVector &pp  =*((TVector*)trlist->At(tr));
815             trk[tr]=Int_t(pp(0));
816             htrk[tr]=Int_t(pp(1));
817             chtrk[tr]=(pp(2));
818         } // end for tr
819         if (nptracks > 1) {
820             SortTracks(trk,chtrk,htrk,nptracks);
821         } // end if nptracks > 1
822         Int_t i;
823         if (nptracks < 3 ) {
824             for (i=0; i<nptracks; i++) {
825                 tracks[i]=trk[i];
826                 charges[i]=chtrk[i];
827                 hits[i]=htrk[i];
828             } // end for i
829             for (i=nptracks; i<3; i++) {
830                 tracks[i]=-3;
831                 hits[i]=-1;
832                 charges[i]=0;
833             } // end for i
834         } else {
835             for (i=0; i<3; i++) {
836                 tracks[i]=trk[i];
837                 charges[i]=chtrk[i];
838                 hits[i]=htrk[i];
839             } // end for i
840         } // end if/else nptracks < 3
841
842         fITS->AddSimDigit(1,phys,digits,tracks,hits,charges); 
843  
844     } // end if/else !obj
845 }
846 //______________________________________________________________________
847 void AliITSsimulationSDD::SortTracks(Int_t *tracks,Float_t *charges,
848                                      Int_t *hits,Int_t ntr){
849     // Sort the list of tracks contributing to a given digit
850     // Only the 3 most significant tracks are acctually sorted
851     //  Loop over signals, only 3 times
852
853     Float_t qmax;
854     Int_t   jmax;
855     Int_t   idx[3]  = {-3,-3,-3};
856     Float_t jch[3]  = {-3,-3,-3};
857     Int_t   jtr[3]  = {-3,-3,-3};
858     Int_t   jhit[3] = {-3,-3,-3};
859     Int_t   i,j,imax;
860
861     if (ntr<3) imax = ntr;
862     else imax = 3;
863     for(i=0;i<imax;i++){
864         qmax = 0;
865         jmax = 0;
866         for(j=0;j<ntr;j++){
867             if((i == 1 && j == idx[i-1] )
868                ||(i == 2 && (j == idx[i-1] || j == idx[i-2]))) continue;
869             if(charges[j] > qmax) {
870                 qmax = charges[j];
871                 jmax=j;
872             } // end if charges[j]>qmax
873         } // end for j
874         if(qmax > 0) {
875             idx[i]  = jmax;
876             jch[i]  = charges[jmax]; 
877             jtr[i]  = tracks[jmax]; 
878             jhit[i] = hits[jmax]; 
879         } // end if qmax > 0
880     } // end for i
881
882     for(i=0;i<3;i++){
883         if (jtr[i] == -3) {
884             charges[i] = 0;
885             tracks[i]  = -3;
886             hits[i]    = -1;
887         } else {
888             charges[i] = jch[i];
889             tracks[i]  = jtr[i];
890             hits[i]    = jhit[i];
891         } // end if jtr[i] == -3
892     } // end for i
893 }
894 //______________________________________________________________________
895 void AliITSsimulationSDD::ChargeToSignal() {
896     // add baseline, noise, electronics and ADC saturation effects
897
898     char opt1[20], opt2[20];
899     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
900     char *read = strstr(opt1,"file");
901     Float_t baseline, noise; 
902
903     if (read) {
904         static Bool_t readfile=kTRUE;
905         //read baseline and noise from file
906         if (readfile) ReadBaseline();
907         readfile=kFALSE;
908     } else fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
909
910     Float_t contrib=0;
911     Int_t i,k,kk;
912     Float_t maxadc = fResponse->MaxAdc();    
913     if(!fDoFFT) {
914         for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
915             if (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
916             for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
917                 fInZR[k]  = fHitMap2->GetSignal(i,k);
918                 contrib   = (baseline + noise*gRandom->Gaus());
919                 fInZR[k] += contrib;
920             } // end for k
921             for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
922                 Double_t newcont = 0.;
923                 Double_t maxcont = 0.;
924                 for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
925                     newcont = fInZR[fScaleSize*k+kk];
926                     if(newcont > maxcont) maxcont = newcont;
927                 } // end for kk
928                 newcont = maxcont;
929                 if (newcont >= maxadc) newcont = maxadc -1;
930                 if(newcont >= baseline){
931                     Warning("","newcont=%d>=baseline=%d",newcont,baseline);
932                 } // end if
933                 // back to analog: ?
934                 fHitMap2->SetHit(i,k,newcont);
935             }  // end for k
936         } // end for i loop over anodes
937         return;
938     } // end if DoFFT
939
940     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
941         if  (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
942         for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
943             fInZR[k]  = fHitMap2->GetSignal(i,k);
944             contrib   = (baseline + noise*gRandom->Gaus());
945             fInZR[k] += contrib;
946             fInZI[k]  = 0.;
947         } // end for k
948         FastFourierTransform(fElectronics,&fInZR[0],&fInZI[0],1);
949         for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
950             Double_t rw = fElectronics->GetTraFunReal(k);
951             Double_t iw = fElectronics->GetTraFunImag(k);
952             fOutZR[k]   = fInZR[k]*rw - fInZI[k]*iw;
953             fOutZI[k]   = fInZR[k]*iw + fInZI[k]*rw;
954         } // end for k
955         FastFourierTransform(fElectronics,&fOutZR[0],&fOutZI[0],-1);
956         for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
957             Double_t newcont1 = 0.;
958             Double_t maxcont1 = 0.;
959             for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
960                 newcont1 = fOutZR[fScaleSize*k+kk];
961                 if(newcont1 > maxcont1) maxcont1 = newcont1;
962             } // end for kk
963             newcont1 = maxcont1;
964             if (newcont1 >= maxadc) newcont1 = maxadc -1;
965             fHitMap2->SetHit(i,k,newcont1);
966         } // end for k
967     } // end for i loop over anodes
968   return;
969 }
970 //______________________________________________________________________
971 void AliITSsimulationSDD::GetAnodeBaseline(Int_t i,Float_t &baseline,
972                                            Float_t &noise){
973     // Returns the Baseline for a particular anode.
974     baseline = fBaseline[i];
975     noise    = fNoise[i];
976 }
977 //______________________________________________________________________
978 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl,
979                                            Int_t &th){
980     // Returns the compression alogirthm parameters
981     Int_t size = fD.GetSize();
982     if (size > 2 ) {
983         db=fD[i]; tl=fT1[i]; th=fT2[i];
984     } else {
985         if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
986             db=fD[1]; tl=fT1[1]; th=fT2[1];
987         } else {
988             db=fD[0]; tl=fT1[0]; th=fT2[0];
989         } // end if size <=2 && i>=fNofMaps/2
990     } // end if size >2
991 }
992 //______________________________________________________________________
993 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl){
994     // returns the compression alogirthm parameters
995     Int_t size = fD.GetSize();
996
997     if (size > 2 ) {
998         db=fD[i]; tl=fT1[i];
999     } else {
1000         if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
1001             db=fD[1]; tl=fT1[1]; 
1002         } else {
1003             db=fD[0]; tl=fT1[0]; 
1004         } // end if size <=2 && i>=fNofMaps/2
1005     } // end if size > 2
1006 }
1007 //______________________________________________________________________
1008 void AliITSsimulationSDD::SetCompressParam(){
1009     // Sets the compression alogirthm parameters  
1010     Int_t cp[8],i;
1011
1012     fResponse->GiveCompressParam(cp);
1013     for (i=0; i<2; i++) {
1014         fD[i]   = cp[i];
1015         fT1[i]  = cp[i+2];
1016         fT2[i]  = cp[i+4];
1017         fTol[i] = cp[i+6];
1018     } // end for i
1019 }
1020 //______________________________________________________________________
1021 void AliITSsimulationSDD::ReadBaseline(){
1022     // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1023     // case data should be organised in a tree with one entry for each
1024     // module => reading should be done accordingly
1025     // or a classic file and do smth. like this:
1026     // Read baselines and noise for SDD
1027
1028     Int_t na,pos;
1029     Float_t bl,n;
1030     char input[100], base[100], param[100];
1031     char *filtmp;
1032
1033     fResponse->Filenames(input,base,param);
1034     fFileName=base;
1035 //
1036     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1037     FILE *bline = fopen(filtmp,"r");
1038     na = 0;
1039
1040     if(bline) {
1041         while(fscanf(bline,"%d %f %f",&pos, &bl, &n) != EOF) {
1042             if (pos != na+1) {
1043                 Error("ReadBaseline","Anode number not in increasing order!",
1044                       filtmp);
1045                 exit(1);
1046             } // end if pos != na+1
1047             fBaseline[na]=bl;
1048             fNoise[na]=n;
1049             na++;
1050         } // end while
1051     } else {
1052         Error("ReadBaseline"," THE BASELINE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1053         exit(1);
1054     } // end if(bline)
1055
1056     fclose(bline);
1057     delete [] filtmp;
1058 }
1059 //______________________________________________________________________
1060 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert10to8(Int_t signal) const {
1061     // To the 10 to 8 bit lossive compression.
1062     // code from Davide C. and Albert W.
1063
1064     if (signal < 128)  return signal;
1065     if (signal < 256)  return (128+((signal-128)>>1));
1066     if (signal < 512)  return (192+((signal-256)>>3));
1067     if (signal < 1024) return (224+((signal-512)>>4));
1068     return 0;
1069 }
1070 //______________________________________________________________________
1071 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert8to10(Int_t signal) const {
1072     // Undo the lossive 10 to 8 bit compression.
1073     // code from Davide C. and Albert W.
1074     if (signal < 0 || signal > 255) {
1075         Warning("Convert8to10","out of range signal=%d",signal);
1076         return 0;
1077     } // end if signal <0 || signal >255
1078
1079     if (signal < 128) return signal;
1080     if (signal < 192) {
1081         if (TMath::Odd(signal)) return (128+((signal-128)<<1));
1082         else  return (128+((signal-128)<<1)+1);
1083     } // end if signal < 192
1084     if (signal < 224) {
1085         if (TMath::Odd(signal)) return (256+((signal-192)<<3)+3);
1086         else  return (256+((signal-192)<<3)+4);
1087     } // end if signal < 224
1088     if (TMath::Odd(signal)) return (512+((signal-224)<<4)+7);
1089     else  return (512+((signal-224)<<4)+7);
1090     return 0;
1091 }
1092 //______________________________________________________________________
1093 AliITSMap*   AliITSsimulationSDD::HitMap(Int_t i){
1094     //Return the correct map.
1095
1096     return ((i==0)? fHitMap1 : fHitMap2);
1097 }
1098 //______________________________________________________________________
1099 void AliITSsimulationSDD::ZeroSuppression(const char *option) {
1100     // perform the zero suppresion
1101
1102     if (strstr(option,"2D")) {
1103         //Init2D();              // activate if param change module by module
1104         Compress2D();
1105     } else if (strstr(option,"1D")) {
1106         //Init1D();              // activate if param change module by module
1107         Compress1D();  
1108     } else StoreAllDigits();
1109 }
1110 //______________________________________________________________________
1111 void AliITSsimulationSDD::Init2D(){
1112     // read in and prepare arrays: fD, fT1, fT2
1113     //                         savemu[nanodes], savesigma[nanodes] 
1114     // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1115     // case data should be organised in a tree with one entry for each
1116     // module => reading should be done accordingly
1117     // or a classic file and do smth. like this ( code from Davide C. and
1118     // Albert W.) :
1119     // Read 2D zero-suppression parameters for SDD
1120
1121     if (!strstr(fParam,"file")) return;
1122
1123     Int_t na,pos,tempTh;
1124     Float_t mu,sigma;
1125     Float_t *savemu    = new Float_t [fNofMaps];
1126     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1127     char input[100],basel[100],par[100];
1128     char *filtmp;
1129     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1130
1131     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1132     fFileName = par;
1133 //
1134     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1135     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1136     na = 0;
1137
1138     if(param) {
1139         while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1140             if (pos != na+1) {
1141                 Error("Init2D","Anode number not in increasing order!",filtmp);
1142                 exit(1);
1143             } // end if pos != na+1
1144             savemu[na] = mu;
1145           savesigma[na] = sigma;
1146           if ((2.*sigma) < mu) {
1147               fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1148               mu = 2.0 * sigma;
1149           } else fD[na] = 0;
1150           tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1151           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1152           fT1[na] = tempTh;
1153           tempTh = (Int_t)floor(mu+3.0*sigma+0.5) - minval;
1154           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1155           fT2[na] = tempTh;
1156           na++;
1157         } // end while
1158     } else {
1159         Error("Init2D","THE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1160         exit(1);
1161     } // end if(param)
1162
1163     fclose(param);
1164     delete [] filtmp;
1165     delete [] savemu;
1166     delete [] savesigma;
1167 }
1168 //______________________________________________________________________
1169 void AliITSsimulationSDD::Compress2D(){
1170     // simple ITS cluster finder -- online zero-suppression conditions
1171
1172     Int_t db,tl,th;  
1173     Int_t minval   = fResponse->MinVal();
1174     Bool_t write   = fResponse->OutputOption();   
1175     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1176     Int_t nz, nl, nh, low, i, j; 
1177
1178     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1179         CompressionParam(i,db,tl,th);
1180         nz  = 0; 
1181         nl  = 0;
1182         nh  = 0;
1183         low = 0;
1184         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1185             Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1186             signal -= db; // if baseline eq. is done here
1187             if (signal <= 0) {nz++; continue;}
1188             if ((signal - tl) < minval) low++;
1189             if ((signal - th) >= minval) {
1190                 nh++;
1191                 Bool_t cond=kTRUE;
1192                 FindCluster(i,j,signal,minval,cond);
1193                 if(cond && j &&
1194                    ((TMath::Abs(fHitMap2->GetSignal(i,j-1))-th)>=minval)){
1195                     if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1196                     AddDigit(i,j,signal);
1197                 } // end if cond&&j&&()
1198             } else if ((signal - tl) >= minval) nl++;
1199         } // end for j loop time samples
1200         if (write) TreeB()->Fill(nz,nl,nh,low,i+1);
1201     } //end for i loop anodes
1202
1203     char hname[30];
1204     if (write) {
1205         sprintf(hname,"TNtuple%d_%d",fModule,fEvent);
1206         TreeB()->Write(hname);
1207         // reset tree
1208         TreeB()->Reset();
1209     } // end if write
1210 }
1211 //______________________________________________________________________
1212 void  AliITSsimulationSDD::FindCluster(Int_t i,Int_t j,Int_t signal,
1213                                        Int_t minval,Bool_t &cond){
1214     // Find clusters according to the online 2D zero-suppression algorithm
1215     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1216     Bool_t high    = kFALSE;
1217
1218     fHitMap2->FlagHit(i,j);
1219 //
1220 //  check the online zero-suppression conditions
1221 //  
1222     const Int_t kMaxNeighbours = 4;
1223     Int_t nn;
1224     Int_t dbx,tlx,thx;  
1225     Int_t xList[kMaxNeighbours], yList[kMaxNeighbours];
1226     fSegmentation->Neighbours(i,j,&nn,xList,yList);
1227     Int_t in,ix,iy,qns;
1228     for (in=0; in<nn; in++) {
1229         ix=xList[in];
1230         iy=yList[in];
1231         if (fHitMap2->TestHit(ix,iy)==kUnused) {
1232             CompressionParam(ix,dbx,tlx,thx);
1233             Int_t qn = (Int_t)(fHitMap2->GetSignal(ix,iy));
1234             qn -= dbx; // if baseline eq. is done here
1235             if ((qn-tlx) < minval) {
1236                 fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1237                 continue;
1238             } else {
1239                 if ((qn - thx) >= minval) high=kTRUE;
1240                 if (cond) {
1241                     if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1242                     AddDigit(i,j,signal);
1243                 } // end if cond
1244                 if(do10to8) qns = Convert10to8(qn);
1245                 else qns=qn;
1246                 if (!high) AddDigit(ix,iy,qns);
1247                 cond=kFALSE;
1248                 if(!high) fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1249             } // end if qn-tlx < minval
1250         } // end if  TestHit
1251     } // end for in loop over neighbours
1252 }
1253 //______________________________________________________________________
1254 void AliITSsimulationSDD::Init1D(){
1255     // this is just a copy-paste of input taken from 2D algo
1256     // Torino people should give input
1257     // Read 1D zero-suppression parameters for SDD
1258
1259     if (!strstr(fParam,"file")) return;
1260
1261     Int_t na,pos,tempTh;
1262     Float_t mu,sigma;
1263     Float_t *savemu    = new Float_t [fNofMaps];
1264     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1265     char input[100],basel[100],par[100];
1266     char *filtmp;
1267     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1268
1269     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1270     fFileName=par;
1271
1272 //  set first the disable and tol param
1273     SetCompressParam();
1274 //
1275     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1276     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1277     na = 0;
1278
1279     if (param) {
1280         fscanf(param,"%d %d %d %d ", &fT2[0], &fT2[1], &fTol[0], &fTol[1]);
1281         while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1282             if (pos != na+1) {
1283                 Error("Init1D","Anode number not in increasing order!",filtmp);
1284                 exit(1);
1285             } // end if pos != na+1
1286             savemu[na]=mu;
1287             savesigma[na]=sigma;
1288             if ((2.*sigma) < mu) {
1289                 fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1290                 mu = 2.0 * sigma;
1291             } else fD[na] = 0;
1292             tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1293             if (tempTh < 0) tempTh=0;
1294             fT1[na] = tempTh;
1295             na++;
1296         } // end while
1297     } else {
1298         Error("Init1D","THE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1299         exit(1);
1300     } // end if(param)
1301
1302     fclose(param);
1303     delete [] filtmp;
1304     delete [] savemu;
1305     delete [] savesigma;
1306
1307 //______________________________________________________________________
1308 void AliITSsimulationSDD::Compress1D(){
1309     // 1D zero-suppression algorithm (from Gianluca A.)
1310     Int_t    dis,tol,thres,decr,diff;
1311     UChar_t *str=fStream->Stream();
1312     Int_t    counter=0;
1313     Bool_t   do10to8=fResponse->Do10to8();
1314     Int_t    last=0;
1315     Int_t    k,i,j;
1316
1317     for (k=0; k<2; k++) {
1318         tol = Tolerance(k);
1319         dis = Disable(k);  
1320         for (i=0; i<fNofMaps/2; i++) {
1321             Bool_t firstSignal=kTRUE;
1322             Int_t idx=i+k*fNofMaps/2;
1323             CompressionParam(idx,decr,thres); 
1324             for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1325                 Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(idx,j));
1326                 signal -= decr;  // if baseline eq.
1327                 if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1328                 if (signal <= thres) {
1329                     signal=0;
1330                     diff=128; 
1331                     last=0; 
1332                     // write diff in the buffer for HuffT
1333                     str[counter]=(UChar_t)diff;
1334                     counter++;
1335                     continue;
1336                 } // end if signal <= thres
1337                 diff=signal-last;
1338                 if (diff > 127) diff=127;
1339                 if (diff < -128) diff=-128;
1340                 if (signal < dis) {
1341                     // tol has changed to 8 possible cases ? - one can write
1342                     // this if(TMath::Abs(diff)<tol) ... else ...
1343                     if(TMath::Abs(diff)<tol) diff=0;
1344                     // or keep it as it was before
1345                     /*
1346                     if (tol==1 && (diff >= -2 && diff <= 1)) diff=0;
1347                     if (tol==2 && (diff >= -4 && diff <= 3)) diff=0;
1348                     if (tol==3 && (diff >= -16 && diff <= 15)) diff=0;
1349                     */
1350                     AddDigit(idx,j,last+diff);
1351                 } else {
1352                     AddDigit(idx,j,signal);
1353                 } // end if singal < dis
1354                 diff += 128;
1355                 // write diff in the buffer used to compute Huffman tables
1356                 if (firstSignal) str[counter]=(UChar_t)signal;
1357                 else str[counter]=(UChar_t)diff;
1358                 counter++;
1359                 last=signal;
1360                 firstSignal=kFALSE;
1361             } // end for j loop time samples
1362         } // end for i loop anodes  one half of detector 
1363     } //  end for k
1364
1365     // check
1366     fStream->CheckCount(counter);
1367
1368     // open file and write out the stream of diff's
1369     static Bool_t open=kTRUE;
1370     static TFile *outFile;
1371     Bool_t write = fResponse->OutputOption();
1372  
1373     if (write ) {
1374         if(open) {
1375             SetFileName("stream.root");
1376             cout<<"filename "<<fFileName<<endl;
1377             outFile=new TFile(fFileName,"recreate");
1378             cout<<"I have opened "<<fFileName<<" file "<<endl;
1379         } // end if open
1380         open = kFALSE;
1381         outFile->cd();
1382         fStream->Write();
1383     }  // endif write   
1384
1385     fStream->ClearStream();
1386
1387     // back to galice.root file
1388
1389     TTree *fAli=gAlice->TreeK();
1390     TFile *file = 0;
1391
1392     if (fAli) file =fAli->GetCurrentFile();
1393     file->cd();
1394 }
1395 //______________________________________________________________________
1396 void AliITSsimulationSDD::StoreAllDigits(){
1397     // if non-zero-suppressed data
1398     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1399     Int_t i, j, digits[3];
1400
1401     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1402         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1403             Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1404             if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1405             if(do10to8) signal = Convert8to10(signal); 
1406             digits[0] = i;
1407             digits[1] = j;
1408             digits[2] = signal;
1409             fITS->AddRealDigit(1,digits);
1410         } // end for j
1411     } // end for i
1412
1413 //______________________________________________________________________
1414 void AliITSsimulationSDD::CreateHistograms(Int_t scale){
1415     // Creates histograms of maps for debugging
1416     Int_t i;
1417
1418       fHis=new TObjArray(fNofMaps);
1419       for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1420            TString sddName("sdd_");
1421            Char_t candNum[4];
1422            sprintf(candNum,"%d",i+1);
1423            sddName.Append(candNum);
1424            fHis->AddAt(new TH1F(sddName.Data(),"SDD maps",scale*fMaxNofSamples,
1425                                 0.,(Float_t) scale*fMaxNofSamples), i);
1426       } // end for i
1427 }
1428 //______________________________________________________________________
1429 void AliITSsimulationSDD::FillHistograms(){
1430     // fill 1D histograms from map
1431
1432     if (!fHis) return;
1433
1434     for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++) {
1435         TH1F *hist =(TH1F *)fHis->UncheckedAt(i);
1436         Int_t nsamples = hist->GetNbinsX();
1437         for( Int_t j=0; j<nsamples; j++) {
1438             Double_t signal=fHitMap2->GetSignal(i,j);
1439             hist->Fill((Float_t)j,signal);
1440         } // end for j
1441     } // end for i
1442 }
1443 //______________________________________________________________________
1444 void AliITSsimulationSDD::ResetHistograms(){
1445     // Reset histograms for this detector
1446     Int_t i;
1447
1448     for (i=0;i<fNofMaps;i++ ) {
1449         if (fHis->At(i))    ((TH1F*)fHis->At(i))->Reset();
1450     } // end for i
1451 }
1452 //______________________________________________________________________
1453 TH1F *AliITSsimulationSDD::GetAnode(Int_t wing, Int_t anode) { 
1454     // Fills a histogram from a give anode.  
1455
1456     if (!fHis) return 0;
1457
1458     if(wing <=0 || wing > 2) {
1459         Warning("GetAnode","Wrong wing number: %d",wing);
1460         return NULL;
1461     } // end if wing <=0 || wing >2
1462     if(anode <=0 || anode > fNofMaps/2) {
1463         Warning("GetAnode","Wrong anode number: %d",anode);
1464         return NULL;
1465     } // end if ampde <=0 || andoe > fNofMaps/2
1466
1467     Int_t index = (wing-1)*fNofMaps/2 + anode-1;
1468     return (TH1F*)(fHis->At(index));
1469 }
1470 //______________________________________________________________________
1471 void AliITSsimulationSDD::WriteToFile(TFile *hfile) {
1472     // Writes the histograms to a file
1473
1474     if (!fHis) return;
1475
1476     hfile->cd();
1477     Int_t i;
1478     for(i=0; i<fNofMaps; i++)  fHis->At(i)->Write(); //fAdcs[i]->Write();
1479     return;
1480 }
1481 //______________________________________________________________________
1482 Float_t AliITSsimulationSDD::GetNoise() {  
1483     // Returns the noise value
1484     //Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1485     //noise will always be in the liniar part of the signal
1486     Int_t decr;
1487     Int_t threshold = fT1[0];
1488     char opt1[20], opt2[20];
1489
1490     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
1491     fParam=opt2;
1492     char *same = strstr(opt1,"same");
1493     Float_t noise,baseline;
1494     if (same) {
1495         fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
1496     } else {
1497         static Bool_t readfile=kTRUE;
1498         //read baseline and noise from file
1499         if (readfile) ReadBaseline();
1500         readfile=kFALSE;
1501     } // end if same
1502
1503     TCanvas *c2 = (TCanvas*)gROOT->GetListOfCanvases()->FindObject("c2");
1504     if(c2) delete c2->GetPrimitive("noisehist");
1505     if(c2) delete c2->GetPrimitive("anode");
1506     else     c2=new TCanvas("c2");
1507     c2->cd();
1508     c2->SetFillColor(0);
1509
1510     TH1F *noisehist = new TH1F("noisehist","noise",100,0.,(float)2*threshold);
1511     TH1F *anode = new TH1F("anode","Anode Projection",fMaxNofSamples,0.,
1512                            (float)fMaxNofSamples);
1513     Int_t i,k;
1514     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1515         CompressionParam(i,decr,threshold); 
1516         if  (!same) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
1517         anode->Reset();
1518         for (k=0;k<fMaxNofSamples;k++) {
1519             Float_t signal=(Float_t)fHitMap2->GetSignal(i,k);
1520             //if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal-baseline);
1521             if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal);
1522             anode->Fill((float)k,signal);
1523         } // end for k
1524         anode->Draw();
1525         c2->Update();
1526     } // end for i
1527     TF1 *gnoise = new TF1("gnoise","gaus",0.,threshold);
1528     noisehist->Fit("gnoise","RQ");
1529     noisehist->Draw();
1530     c2->Update();
1531     Float_t mnoise = gnoise->GetParameter(1);
1532     cout << "mnoise : " << mnoise << endl;
1533     Float_t rnoise = gnoise->GetParameter(2);
1534     cout << "rnoise : " << rnoise << endl;
1535     delete noisehist;
1536     return rnoise;
1537 }//______________________________________________________________________
1538 void AliITSsimulationSDD::WriteSDigits(AliITSpList *pList){
1539     // Fills the Summable digits Tree
1540     Int_t i,ni,j,nj;
1541     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
1542
1543     pList->GetMaxMapIndex(ni,nj);
1544     for(i=0;i<ni;i++)for(j=0;j<nj;j++){
1545         if(pList->GetSignalOnly(i,j)>0.5*fT1[0]){ // above small threshold.
1546             aliITS->AddSumDigit(*(pList->GetpListItem(i,j)));
1547 //          cout << "pListSDD: " << *(pList->GetpListItem(i,j)) << endl;
1548         } // end if
1549     } // end for i,j
1550     return;
1551 }
1552 //______________________________________________________________________
1553 void AliITSsimulationSDD::Print() {
1554     // Print SDD simulation Parameters
1555
1556     cout << "**************************************************" << endl;
1557     cout << "   Silicon Drift Detector Simulation Parameters   " << endl;
1558     cout << "**************************************************" << endl;
1559     cout << "Flag for Perpendicular tracks: " << (Int_t) fFlag << endl;
1560     cout << "Flag for noise checking: " << (Int_t) fCheckNoise << endl;
1561     cout << "Flag to switch off electronics: " << (Int_t) fDoFFT << endl;
1562     cout << "Number pf Anodes used: " << fNofMaps << endl;
1563     cout << "Number of Time Samples: " << fMaxNofSamples << endl;
1564     cout << "Scale size factor: " << fScaleSize << endl;
1565     cout << "**************************************************" << endl;
1566 }