c2e6d0b38976df6e98a38a9ac018c7959960d484
[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 /* $Id$ */
17
18 #include <Riostream.h>
19 #include <stdlib.h>
20 #include <stdio.h>
21 #include <string.h>
22
23 #include <TSystem.h>
24 #include <TROOT.h>
25 #include <TStopwatch.h>
26 #include <TCanvas.h>
27 #include <TF1.h>
28 #include <TRandom.h>
29 #include <TH1.h>
30 #include <TFile.h>
31 #include <TVector.h>
32 #include <TArrayI.h>
33 #include <TArrayF.h>
34
35 #include "AliRun.h"
36 #include "AliITS.h"
37 #include "AliITShit.h"
38 #include "AliITSdigit.h"
39 #include "AliITSmodule.h"
40 #include "AliITSpList.h"
41 #include "AliITSMapA1.h"
42 #include "AliITSMapA2.h"
43 #include "AliITSetfSDD.h"
44 #include "AliITSRawData.h"
45 #include "AliITSHuffman.h"
46 #include "AliITSgeom.h"
47 #include "AliITSsegmentation.h"
48 #include "AliITSresponse.h"
49 #include "AliITSsegmentationSDD.h"
50 #include "AliITSresponseSDD.h"
51 #include "AliITSsimulationSDD.h"
52
53 ClassImp(AliITSsimulationSDD)
54 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
55 // Version: 0
56 // Written by Piergiorgio Cerello
57 // November 23 1999
58 //
59 // AliITSsimulationSDD is the simulation of SDDs.
60   //
61 //Begin_Html
62 /*
63 <img src="picts/ITS/AliITShit_Class_Diagram.gif">
64 </pre>
65 <br clear=left>
66 <font size=+2 color=red>
67 <p>This show the relasionships between the ITS hit class and the rest of Aliroot.
68 </font>
69 <pre>
70 */
71 //End_Html
72 //______________________________________________________________________
73 Int_t power(Int_t b, Int_t e) {
74     // compute b to the e power, where both b and e are Int_ts.
75     Int_t power = 1,i;
76
77     for(i=0; i<e; i++) power *= b;
78     return power;
79 }
80 //______________________________________________________________________
81 void FastFourierTransform(AliITSetfSDD *alisddetf,Double_t *real,
82                           Double_t *imag,Int_t direction) {
83     // Do a Fast Fourier Transform
84
85     Int_t samples = alisddetf->GetSamples();
86     Int_t l = (Int_t) ((log((Float_t) samples)/log(2.))+0.5);
87     Int_t m1 = samples;
88     Int_t m  = samples/2;
89     Int_t m2 = samples/m1;
90     Int_t i,j,k;
91     for(i=1; i<=l; i++) {
92         for(j=0; j<samples; j += m1) {
93             Int_t p = 0;
94             for(k=j; k<= j+m-1; k++) {
95                 Double_t wsr = alisddetf->GetWeightReal(p);
96                 Double_t wsi = alisddetf->GetWeightImag(p);
97                 if(direction == -1) wsi = -wsi;
98                 Double_t xr = *(real+k+m);
99                 Double_t xi = *(imag+k+m);
100                 *(real+k+m) = wsr*(*(real+k)-xr) - wsi*(*(imag+k)-xi);
101                 *(imag+k+m) = wsr*(*(imag+k)-xi) + wsi*(*(real+k)-xr);
102                 *(real+k) += xr;
103                 *(imag+k) += xi;
104                 p += m2;
105             } // end for k
106         } // end for j
107         m1 = m;
108         m /= 2;
109         m2 += m2;
110     } // end for i
111   
112     for(j=0; j<samples; j++) {
113         Int_t j1 = j;
114         Int_t p = 0;
115         Int_t i1;
116         for(i1=1; i1<=l; i1++) {
117             Int_t j2 = j1;
118             j1 /= 2;
119             p = p + p + j2 - j1 - j1;
120         } // end for i1
121         if(p >= j) {
122             Double_t xr = *(real+j);
123             Double_t xi = *(imag+j);
124             *(real+j) = *(real+p);
125             *(imag+j) = *(imag+p);
126             *(real+p) = xr;
127             *(imag+p) = xi;
128         } // end if p>=j
129     } // end for j
130     if(direction == -1) {
131         for(i=0; i<samples; i++) {
132             *(real+i) /= samples;
133             *(imag+i) /= samples;
134         } // end for i
135     } // end if direction == -1
136     return;
137 }
138 //______________________________________________________________________
139 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(){
140     // Default constructor
141
142     fResponse      = 0;
143     fSegmentation  = 0;
144     fHis           = 0;
145 //    fpList         = 0;
146     fHitMap2       = 0;
147     fHitSigMap2    = 0;
148     fHitNoiMap2    = 0;
149     fElectronics   = 0;
150     fStream        = 0;
151     fInZR          = 0;
152     fInZI          = 0;
153     fOutZR         = 0;
154     fOutZI         = 0;
155     fNofMaps       = 0;
156     fMaxNofSamples = 0;
157     fITS           = 0;
158     fTreeB         = 0;
159     fAnodeFire     = 0;
160     SetScaleFourier();
161     SetPerpendTracksFlag();
162     SetCrosstalkFlag();
163     SetDoFFT();
164     SetCheckNoise();
165 }
166 //______________________________________________________________________
167 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsimulationSDD &source) :
168     AliITSsimulation(source){
169     // Copy constructor to satify Coding roules only.
170
171     if(this==&source) return;
172     Error("AliITSsimulationSSD","Not allowed to make a copy of "
173           "AliITSsimulationSDD Using default creater instead");
174     AliITSsimulationSDD();
175 }
176 //______________________________________________________________________
177 AliITSsimulationSDD& AliITSsimulationSDD::operator=(AliITSsimulationSDD &src){
178     // Assignment operator to satify Coding roules only.
179
180     if(this==&src) return *this;
181     Error("AliITSsimulationSSD","Not allowed to make a = with "
182           "AliITSsimulationSDD Using default creater instead");
183     return *this ;
184 }
185 //______________________________________________________________________
186 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsegmentation *seg,
187                                          AliITSresponse *resp){
188     // Standard Constructor
189
190     fResponse      = 0;
191     fSegmentation  = 0;
192     fHis           = 0;
193 //    fpList         = 0;
194     fHitMap2       = 0;
195     fHitSigMap2    = 0;
196     fHitNoiMap2    = 0;
197     fElectronics   = 0;
198     fStream        = 0;
199     fInZR          = 0;
200     fInZI          = 0;
201     fOutZR         = 0;
202     fOutZI         = 0;
203     fNofMaps       = 0;
204     fMaxNofSamples = 0;
205     fITS           = 0;
206     fTreeB         = 0;
207
208     Init((AliITSsegmentationSDD*)seg,(AliITSresponseSDD*)resp);
209 }
210 //______________________________________________________________________
211 void AliITSsimulationSDD::Init(AliITSsegmentationSDD *seg,
212                                AliITSresponseSDD *resp){
213     // Standard Constructor
214
215     fResponse     = resp;
216     fSegmentation = seg;
217     SetScaleFourier();
218     SetPerpendTracksFlag();
219     SetCrosstalkFlag();
220     SetDoFFT();
221     SetCheckNoise();
222
223     fpList = new AliITSpList( fSegmentation->Npz(),
224                               fScaleSize*fSegmentation->Npx() );
225     fHitSigMap2 = new AliITSMapA2(fSegmentation,fScaleSize,1);
226     fHitNoiMap2 = new AliITSMapA2(fSegmentation,fScaleSize,1);
227     fHitMap2 = fHitSigMap2;
228
229     fNofMaps = fSegmentation->Npz();
230     fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
231     fAnodeFire = new Bool_t [fNofMaps];
232     
233     Float_t sddLength = fSegmentation->Dx();
234     Float_t sddWidth  = fSegmentation->Dz();
235
236     Int_t dummy        = 0;
237     Float_t anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
238     Double_t timeStep  = (Double_t)fSegmentation->Dpx(dummy);
239     Float_t driftSpeed = fResponse->DriftSpeed();
240
241     if(anodePitch*(fNofMaps/2) > sddWidth) {
242         Warning("AliITSsimulationSDD",
243                 "Too many anodes %d or too big pitch %f \n",
244                 fNofMaps/2,anodePitch);
245     } // end if
246
247     if(timeStep*fMaxNofSamples < sddLength/driftSpeed) {
248         Error("AliITSsimulationSDD",
249               "Time Interval > Allowed Time Interval: exit\n");
250         return;
251     } // end if
252
253     fElectronics = new AliITSetfSDD(timeStep/fScaleSize,
254                                     fResponse->Electronics());
255
256     char opt1[20], opt2[20];
257     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
258     fParam = opt2;
259     char *same = strstr(opt1,"same");
260     if (same) {
261         fNoise.Set(0);
262         fBaseline.Set(0);
263     } else {
264         fNoise.Set(fNofMaps);
265         fBaseline.Set(fNofMaps);
266     } // end if
267
268     const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
269     if (strstr(fParam.Data(),"file") ) {
270         fD.Set(fNofMaps);
271         fT1.Set(fNofMaps);
272         if (strstr(kopt,"2D")) {
273             fT2.Set(fNofMaps);
274             fTol.Set(0);
275             Init2D();       // desactivate if param change module by module
276         } else if(strstr(kopt,"1D"))  {
277             fT2.Set(2);
278             fTol.Set(2);
279             Init1D();      // desactivate if param change module by module
280         } // end if strstr
281     } else {
282         fD.Set(2);
283         fTol.Set(2);
284         fT1.Set(2);
285         fT2.Set(2);
286         SetCompressParam();
287     } // end if else strstr
288
289     Bool_t write = fResponse->OutputOption();
290     if(write && strstr(kopt,"2D")) MakeTreeB();
291
292     // call here if baseline does not change by module
293     // ReadBaseline();
294
295     fITS       = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
296     Int_t size = fNofMaps*fMaxNofSamples;
297     fStream    = new AliITSInStream(size);
298
299     fInZR  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
300     fInZI  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
301     fOutZR = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
302     fOutZI = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];  
303
304 }
305 //______________________________________________________________________
306 AliITSsimulationSDD::~AliITSsimulationSDD() { 
307     // destructor
308
309 //    delete fpList;
310     delete fHitSigMap2;
311     delete fHitNoiMap2;
312     delete fStream;
313     delete fElectronics;
314
315     fITS = 0;
316
317     if (fHis) {
318         fHis->Delete(); 
319         delete fHis;     
320     } // end if fHis
321     if(fTreeB) delete fTreeB;           
322     if(fInZR)  delete [] fInZR;
323     if(fInZI)  delete [] fInZI;        
324     if(fOutZR) delete [] fOutZR;
325     if(fOutZI) delete [] fOutZI;
326     if(fAnodeFire) delete [] fAnodeFire;
327 }
328 //______________________________________________________________________
329 void AliITSsimulationSDD::InitSimulationModule( Int_t module, Int_t event ) {
330     // create maps to build the lists of tracks for each summable digit
331     fModule = module;
332     fEvent  = event;
333     ClearMaps();
334     memset(fAnodeFire,0,sizeof(Bool_t)*fNofMaps);    
335 }
336 //______________________________________________________________________
337 void AliITSsimulationSDD::ClearMaps() {
338     // clear maps
339     fpList->ClearMap();
340     fHitSigMap2->ClearMap();
341     fHitNoiMap2->ClearMap();
342 }
343 //______________________________________________________________________
344 void AliITSsimulationSDD::SDigitiseModule( AliITSmodule *mod, Int_t md, Int_t ev){
345     // digitize module using the "slow" detector simulator creating
346     // summable digits.
347
348     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
349     Int_t nhits      = fHits->GetEntriesFast();
350     if( !nhits ) return;
351
352     InitSimulationModule( md, ev );
353     HitsToAnalogDigits( mod );
354     ChargeToSignal( kFALSE ); // - Process signal without add noise
355     fHitMap2 = fHitNoiMap2;   // - Swap to noise map
356     ChargeToSignal( kTRUE );  // - Process only noise
357     fHitMap2 = fHitSigMap2;   // - Return to signal map
358     WriteSDigits();
359     ClearMaps();
360 }
361 //______________________________________________________________________
362 Bool_t AliITSsimulationSDD::AddSDigitsToModule( TClonesArray *pItemArray, Int_t mask ) {
363     // Add Summable digits to module maps.
364     Int_t    nItems = pItemArray->GetEntries();
365     Double_t maxadc = fResponse->MaxAdc();
366     //Bool_t sig = kFALSE;
367     
368     // cout << "Adding "<< nItems <<" SDigits to module " << fModule << endl;
369     for( Int_t i=0; i<nItems; i++ ) {
370         AliITSpListItem * pItem = (AliITSpListItem *)(pItemArray->At( i ));
371         if( pItem->GetModule() != fModule ) {
372             Error( "AliITSsimulationSDD",
373                    "Error reading, SDigits module %d != current module %d: exit\n",
374                     pItem->GetModule(), fModule );
375             return kFALSE;
376         } // end if
377
378       //  if(pItem->GetSignal()>0.0 ) sig = kTRUE;
379         
380         fpList->AddItemTo( mask, pItem ); // Add SignalAfterElect + noise
381         AliITSpListItem * pItem2 = fpList->GetpListItem( pItem->GetIndex() );
382         Double_t sigAE = pItem2->GetSignalAfterElect();
383         if( sigAE >= maxadc ) sigAE = maxadc-1; // avoid overflow signal
384         Int_t ia;
385         Int_t it;
386         fpList->GetMapIndex( pItem->GetIndex(), ia, it );
387         fHitMap2->SetHit( ia, it, sigAE );
388         fAnodeFire[ia] = kTRUE;
389     }
390     return kTRUE;
391 }
392 //______________________________________________________________________
393 void AliITSsimulationSDD::FinishSDigitiseModule() {
394     // digitize module using the "slow" detector simulator from
395     // the sum of summable digits.
396     FinishDigits() ;
397     ClearMaps();
398 }
399 //______________________________________________________________________
400 void AliITSsimulationSDD::DigitiseModule(AliITSmodule *mod,Int_t md,Int_t ev){
401     // create maps to build the lists of tracks for each digit
402
403     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
404     Int_t nhits      = fHits->GetEntriesFast();
405
406     InitSimulationModule( md, ev );
407
408     if( !nhits && fCheckNoise ) {
409         ChargeToSignal( kTRUE );  // process noise
410         GetNoise();
411         ClearMaps();
412         return;
413     } else 
414         if( !nhits ) return;
415         
416     HitsToAnalogDigits( mod );
417     ChargeToSignal( kTRUE );  // process signal + noise
418
419     for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++ ) {
420         for( Int_t j=0; j<fMaxNofSamples; j++ ) {
421             Int_t jdx = j*fScaleSize;
422             Int_t index = fpList->GetHitIndex( i, j );
423             AliITSpListItem pItemTmp2( fModule, index, 0. );
424             // put the fScaleSize analog digits in only one
425             for( Int_t ik=0; ik<fScaleSize; ik++ ) {
426                 AliITSpListItem *pItemTmp = fpList->GetpListItem( i, jdx+ik );
427                 if( pItemTmp == 0 ) continue;
428                 pItemTmp2.Add( pItemTmp );
429             }
430             fpList->DeleteHit( i, j );
431             fpList->AddItemTo( 0, &pItemTmp2 );
432         }
433     }
434
435     FinishDigits();
436     ClearMaps();
437 }
438 //______________________________________________________________________
439 void AliITSsimulationSDD::FinishDigits() {
440     // introduce the electronics effects and do zero-suppression if required
441
442     ApplyDeadChannels();
443     if( fCrosstalkFlag ) ApplyCrosstalk();
444
445     const char *kopt = fResponse->ZeroSuppOption();
446     ZeroSuppression( kopt );
447 }
448 //______________________________________________________________________
449 void AliITSsimulationSDD::HitsToAnalogDigits( AliITSmodule *mod ) {
450     // create maps to build the lists of tracks for each digit
451
452     TObjArray *fHits    = mod->GetHits();
453     Int_t      nhits    = fHits->GetEntriesFast();
454 //    Int_t      arg[6]   = {0,0,0,0,0,0};
455     Int_t    dummy      = 0;
456     Int_t    nofAnodes  = fNofMaps/2;
457     Float_t  sddLength  = fSegmentation->Dx();
458     Float_t  sddWidth   = fSegmentation->Dz();
459     Float_t  anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
460     Float_t  timeStep   = fSegmentation->Dpx(dummy);
461     Float_t  driftSpeed = fResponse->DriftSpeed();
462     Float_t  maxadc     = fResponse->MaxAdc();    
463     Float_t  topValue   = fResponse->DynamicRange();
464     Float_t  cHloss     = fResponse->ChargeLoss();
465     Float_t  norm       = maxadc/topValue;
466     Float_t  dfCoeff, s1; fResponse->DiffCoeff(dfCoeff,s1); // Signal 2d Shape
467     Double_t eVpairs    = 3.6;  // electron pair energy eV.
468     Float_t  nsigma     = fResponse->NSigmaIntegration(); //
469     Int_t    nlookups   = fResponse->GausNLookUp();       //
470     Float_t  jitter     = ((AliITSresponseSDD*)fResponse)->JitterError(); // 
471
472     // Piergiorgio's part (apart for few variables which I made float
473     // when i thought that can be done
474     // Fill detector maps with GEANT hits
475     // loop over hits in the module
476
477     const Float_t kconv = 1.0e+6;  // GeV->KeV
478     Int_t    itrack      = 0;
479     Int_t    hitDetector; // detector number (lay,lad,hitDetector)
480     Int_t    iWing;       // which detector wing/side.
481     Int_t    detector;    // 2*(detector-1)+iWing
482     Int_t    ii,kk,ka,kt; // loop indexs
483     Int_t    ia,it,index; // sub-pixel integration indexies
484     Int_t    iAnode;      // anode number.
485     Int_t    timeSample;  // time buckett.
486     Int_t    anodeWindow; // anode direction charge integration width
487     Int_t    timeWindow;  // time direction charge integration width
488     Int_t    jamin,jamax; // anode charge integration window
489     Int_t    jtmin,jtmax; // time charge integration window
490     Int_t    ndiv;        // Anode window division factor.
491     Int_t    nsplit;      // the number of splits in anode and time windows==1.
492     Int_t    nOfSplits;   // number of times track length is split into
493     Float_t  nOfSplitsF;  // Floating point version of nOfSplits.
494     Float_t  kkF;         // Floating point version of loop index kk.
495     Float_t  pathInSDD; // Track length in SDD.
496     Float_t  drPath; // average position of track in detector. in microns
497     Float_t  drTime; // Drift time
498     Float_t  nmul;   // drift time window multiplication factor.
499     Float_t  avDrft;  // x position of path length segment in cm.
500     Float_t  avAnode; // Anode for path length segment in Anode number (float)
501     Float_t  xAnode;  // Floating point anode number.
502     Float_t  driftPath; // avDrft in microns.
503     Float_t  width;     // width of signal at anodes.
504     Double_t  depEnergy; // Energy deposited in this GEANT step.
505     Double_t  xL[3],dxL[3]; // local hit coordinates and diff.
506     Double_t sigA; // sigma of signal at anode.
507     Double_t sigT; // sigma in time/drift direction for track segment
508     Double_t aStep,aConst; // sub-pixel size and offset anode
509     Double_t tStep,tConst; // sub-pixel size and offset time
510     Double_t amplitude; // signal amplitude for track segment in nanoAmpere
511     Double_t chargeloss; // charge loss for track segment.
512     Double_t anodeAmplitude; // signal amplitude in anode direction
513     Double_t aExpo;          // exponent of Gaussian anode direction
514     Double_t timeAmplitude;  // signal amplitude in time direction
515     Double_t tExpo;          // exponent of Gaussian time direction
516 //  Double_t tof;            // Time of flight in ns of this step.    
517
518     for(ii=0; ii<nhits; ii++) {
519         if(!mod->LineSegmentL(ii,xL[0],dxL[0],xL[1],dxL[1],xL[2],dxL[2],
520                               depEnergy,itrack)) continue;
521         xL[0] += 0.0001*gRandom->Gaus( 0, jitter ); //
522         depEnergy  *= kconv;
523         hitDetector = mod->GetDet();
524         //tof         = 1.E+09*(mod->GetHit(ii)->GetTOF()); // tof in ns.
525         //if(tof>sddLength/driftSpeed) continue; // hit happed too late.
526
527         // scale path to simulate a perpendicular track
528         // continue if the particle did not lose energy
529         // passing through detector
530         if (!depEnergy) {
531             Warning("HitsToAnalogDigits", 
532                     "fTrack = %d hit=%d module=%d This particle has"
533                     " passed without losing energy!",
534                     itrack,ii,mod->GetIndex());
535             continue;
536         } // end if !depEnergy
537
538         pathInSDD = TMath::Sqrt(dxL[0]*dxL[0]+dxL[1]*dxL[1]+dxL[2]*dxL[2]);
539
540         if (fFlag && pathInSDD) { depEnergy *= (0.03/pathInSDD); }
541         drPath = 10000.*(dxL[0]+2.*xL[0])*0.5;
542         if(drPath < 0) drPath = -drPath;
543         drPath = sddLength-drPath;
544         if(drPath < 0) {
545             Warning("HitsToAnalogDigits",
546                     "negative drift path drPath=%e sddLength=%e dxL[0]=%e "
547                     "xL[0]=%e",
548                     drPath,sddLength,dxL[0],xL[0]);
549             continue;
550         } // end if drPath < 0
551
552         // Compute number of segments to brake step path into
553         drTime = drPath/driftSpeed;  //   Drift Time
554         sigA   = TMath::Sqrt(2.*dfCoeff*drTime+s1*s1);// Sigma along the anodes
555         // calcuate the number of time the path length should be split into.
556         nOfSplits = (Int_t) (1. + 10000.*pathInSDD/sigA);
557         if(fFlag) nOfSplits = 1;
558
559         // loop over path segments, init. some variables.
560         depEnergy /= nOfSplits;
561         nOfSplitsF = (Float_t) nOfSplits;
562         for(kk=0;kk<nOfSplits;kk++) { // loop over path segments
563             kkF       = (Float_t) kk + 0.5;
564             avDrft    = xL[0]+dxL[0]*kkF/nOfSplitsF;
565             avAnode   = xL[2]+dxL[2]*kkF/nOfSplitsF;
566             driftPath = 10000.*avDrft;
567
568             iWing = 2;  // Assume wing is 2
569             if(driftPath < 0) { // if wing is not 2 it is 1.
570                 iWing     = 1;
571                 driftPath = -driftPath;
572             } // end if driftPath < 0
573             driftPath = sddLength-driftPath;
574             detector  = 2*(hitDetector-1) + iWing;
575             if(driftPath < 0) {
576                 Warning("HitsToAnalogDigits","negative drift path "
577                         "driftPath=%e sddLength=%e avDrft=%e dxL[0]=%e "
578                         "xL[0]=%e",driftPath,sddLength,avDrft,dxL[0],xL[0]);
579                 continue;
580             } // end if driftPath < 0
581
582             //   Drift Time
583             drTime     = driftPath/driftSpeed; // drift time for segment.
584             timeSample = (Int_t) (fScaleSize*drTime/timeStep + 1);
585             // compute time Sample including tof information. The tof only 
586             // effects the time of the signal is recoreded and not the
587             // the defusion.
588             // timeSample = (Int_t) (fScaleSize*(drTime+tof)/timeStep + 1);
589             if(timeSample > fScaleSize*fMaxNofSamples) {
590                 Warning("HitsToAnalogDigits","Wrong Time Sample: %e",
591                         timeSample);
592                 continue;
593             } // end if timeSample > fScaleSize*fMaxNoofSamples
594
595             //   Anode
596             xAnode = 10000.*(avAnode)/anodePitch + nofAnodes/2;  // +1?
597             if(xAnode*anodePitch > sddWidth || xAnode*anodePitch < 0.) 
598                           Warning("HitsToAnalogDigits",
599                                   "Exceedubg sddWidth=%e Z = %e",
600                                   sddWidth,xAnode*anodePitch);
601             iAnode = (Int_t) (1.+xAnode); // xAnode?
602             if(iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes) {
603                 Warning("HitToAnalogDigits","Wrong iAnode: 1<%d>%d",
604                         iAnode,nofAnodes);
605                 continue;
606             } // end if iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes
607
608             // store straight away the particle position in the array
609             // of particles and take idhit=ii only when part is entering (this
610             // requires FillModules() in the macro for analysis) :
611     
612             // Sigma along the anodes for track segment.
613             sigA       = TMath::Sqrt(2.*dfCoeff*drTime+s1*s1);
614             sigT       = sigA/driftSpeed;
615             // Peak amplitude in nanoAmpere
616             amplitude  = fScaleSize*160.*depEnergy/
617                                  (timeStep*eVpairs*2.*acos(-1.)*sigT*sigA);
618             amplitude *= timeStep/25.; // WARNING!!!!! Amplitude scaling to 
619                                        // account for clock variations 
620                                        // (reference value: 40 MHz)
621             chargeloss = 1.-cHloss*driftPath/1000;
622             amplitude *= chargeloss;
623             width  = 2.*nsigma/(nlookups-1);
624             // Spread the charge 
625             // Pixel index
626             ndiv = 2;
627             nmul = 3.; 
628             if(drTime > 1200.) { 
629                 ndiv = 4;
630                 nmul = 1.5;
631             } // end if drTime > 1200.
632             // Sub-pixel index
633             nsplit = 4; // hard-wired //nsplit=4;nsplit = (nsplit+1)/2*2;
634             // Sub-pixel size see computation of aExpo and tExpo.
635             aStep  = anodePitch/(nsplit*fScaleSize*sigA);
636             aConst = xAnode*anodePitch/sigA;
637             tStep  = timeStep/(nsplit*fScaleSize*sigT);
638             tConst = drTime/sigT;
639             // Define SDD window corresponding to the hit
640             anodeWindow = (Int_t)(fScaleSize*nsigma*sigA/anodePitch+1);
641             timeWindow  = (Int_t) (fScaleSize*nsigma*sigT/timeStep+1.);
642             jamin = (iAnode - anodeWindow/ndiv - 1)*fScaleSize*nsplit +1;
643             jamax = (iAnode + anodeWindow/ndiv)*fScaleSize*nsplit;
644             if(jamin <= 0) jamin = 1;
645             if(jamax > fScaleSize*nofAnodes*nsplit) 
646                                          jamax = fScaleSize*nofAnodes*nsplit;
647             // jtmin and jtmax are Hard-wired
648             jtmin = (Int_t)(timeSample-timeWindow*nmul-1)*nsplit+1;
649             jtmax = (Int_t)(timeSample+timeWindow*nmul)*nsplit;
650             if(jtmin <= 0) jtmin = 1;
651             if(jtmax > fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit) 
652                                       jtmax = fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit;
653             // Spread the charge in the anode-time window
654             for(ka=jamin; ka <=jamax; ka++) {
655                 ia = (ka-1)/(fScaleSize*nsplit) + 1;
656                 if(ia <= 0) {
657                     Warning("HitsToAnalogDigits","ia < 1: ");
658                     continue;
659                 } // end if
660                 if(ia > nofAnodes) ia = nofAnodes;
661                 aExpo     = (aStep*(ka-0.5)-aConst);
662                 if(TMath::Abs(aExpo) > nsigma)  anodeAmplitude = 0.;
663                 else {
664                     dummy          = (Int_t) ((aExpo+nsigma)/width);
665                     anodeAmplitude = amplitude*fResponse->GausLookUp(dummy);
666                 } // end if TMath::Abs(aEspo) > nsigma
667                 // index starts from 0
668                 index = ((detector+1)%2)*nofAnodes+ia-1;
669                 if(anodeAmplitude) for(kt=jtmin; kt<=jtmax; kt++) {
670                     it = (kt-1)/nsplit+1;  // it starts from 1
671                     if(it<=0){
672                         Warning("HitsToAnalogDigits","it < 1:");
673                         continue;
674                     } // end if 
675                     if(it>fScaleSize*fMaxNofSamples)
676                                                 it = fScaleSize*fMaxNofSamples;
677                     tExpo    = (tStep*(kt-0.5)-tConst);
678                     if(TMath::Abs(tExpo) > nsigma) timeAmplitude = 0.;
679                     else {
680                         dummy         = (Int_t) ((tExpo+nsigma)/width);
681                         timeAmplitude = anodeAmplitude*
682                                         fResponse->GausLookUp(dummy);
683                     } // end if TMath::Abs(tExpo) > nsigma
684                     // build the list of Sdigits for this module        
685 //                    arg[0]         = index;
686 //                    arg[1]         = it;
687 //                    arg[2]         = itrack; // track number
688 //                    arg[3]         = ii-1; // hit number.
689                     timeAmplitude *= norm;
690                     timeAmplitude *= 10;
691 //                    ListOfFiredCells(arg,timeAmplitude,alst,padr);
692                     Double_t charge = timeAmplitude;
693                     charge += fHitMap2->GetSignal(index,it-1);
694                     fHitMap2->SetHit(index, it-1, charge);
695                     fpList->AddSignal(index,it-1,itrack,ii-1,
696                                      mod->GetIndex(),timeAmplitude);
697                     fAnodeFire[index] = kTRUE;                 
698                 } // end if anodeAmplitude and loop over time in window
699             } // loop over anodes in window
700         } // end loop over "sub-hits"
701     } // end loop over hits
702 }
703
704 /*
705 //______________________________________________________________________
706 void AliITSsimulationSDD::ListOfFiredCells(Int_t *arg,Double_t timeAmplitude,
707                                           TObjArray *alist,TClonesArray *padr){
708     // Returns the list of "fired" cells.
709
710     Int_t index     = arg[0];
711     Int_t ik        = arg[1];
712     Int_t idtrack   = arg[2];
713     Int_t idhit     = arg[3];
714     Int_t counter   = arg[4];
715     Int_t countadr  = arg[5];
716     Double_t charge = timeAmplitude;
717     charge += fHitMap2->GetSignal(index,ik-1);
718     fHitMap2->SetHit(index, ik-1, charge);
719
720     Int_t digits[3];
721     Int_t it = (Int_t)((ik-1)/fScaleSize);
722     digits[0] = index;
723     digits[1] = it;
724     digits[2] = (Int_t)timeAmplitude;
725     Float_t phys;
726     if (idtrack >= 0) phys = (Float_t)timeAmplitude;
727     else phys = 0;
728
729     Double_t cellcharge = 0.;
730     AliITSTransientDigit* pdigit;
731     // build the list of fired cells and update the info
732     if (!fHitMap1->TestHit(index, it)) {
733         new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
734         TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
735         trinfo(0) = (Float_t)idtrack;
736         trinfo(1) = (Float_t)idhit;
737         trinfo(2) = (Float_t)timeAmplitude;
738
739         alist->AddAtAndExpand(new AliITSTransientDigit(phys,digits),counter);
740         fHitMap1->SetHit(index, it, counter);
741         counter++;
742         pdigit=(AliITSTransientDigit*)alist->At(alist->GetLast());
743         // list of tracks
744         TObjArray *trlist=(TObjArray*)pdigit->TrackList();
745         trlist->Add(&trinfo);
746     } else {
747         pdigit = (AliITSTransientDigit*) fHitMap1->GetHit(index, it);
748         for(Int_t kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
749             cellcharge += fHitMap2->GetSignal(index,fScaleSize*it+kk);
750         }  // end for kk
751         // update charge
752         (*pdigit).fSignal = (Int_t)cellcharge;
753         (*pdigit).fPhysics += phys;                        
754         // update list of tracks
755         TObjArray* trlist = (TObjArray*)pdigit->TrackList();
756         Int_t lastentry = trlist->GetLast();
757         TVector *ptrkp = (TVector*)trlist->At(lastentry);
758         TVector &trinfo = *ptrkp;
759         Int_t lasttrack = Int_t(trinfo(0));
760         Float_t lastcharge=(trinfo(2));
761         if (lasttrack==idtrack ) {
762             lastcharge += (Float_t)timeAmplitude;
763             trlist->RemoveAt(lastentry);
764             trinfo(0) = lasttrack;
765             trinfo(1) = idhit;
766             trinfo(2) = lastcharge;
767             trlist->AddAt(&trinfo,lastentry);
768         } else {                  
769             new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
770             TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
771             trinfo(0) = (Float_t)idtrack;
772             trinfo(1) = (Float_t)idhit;
773             trinfo(2) = (Float_t)timeAmplitude;
774             trlist->Add(&trinfo);
775         } // end if lasttrack==idtrack
776
777 #ifdef print
778         // check the track list - debugging
779         Int_t trk[20], htrk[20];
780         Float_t chtrk[20];  
781         Int_t nptracks = trlist->GetEntriesFast();
782         if (nptracks > 2) {
783             Int_t tr;
784             for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
785                 TVector *pptrkp = (TVector*)trlist->At(tr);
786                 TVector &pptrk  = *pptrkp;
787                 trk[tr]   = Int_t(pptrk(0));
788                 htrk[tr]  = Int_t(pptrk(1));
789                 chtrk[tr] = (pptrk(2));
790                 cout << "nptracks "<<nptracks << endl;
791             } // end for tr
792         } // end if nptracks
793 #endif
794     } //  end if pdigit
795
796     // update counter and countadr for next call.
797     arg[4] = counter;
798     arg[5] = countadr;
799 }
800 */
801
802 //____________________________________________
803 void AliITSsimulationSDD::AddDigit( Int_t i, Int_t j, Int_t signal ) {
804     // Adds a Digit.
805     Int_t size = AliITSdigitSPD::GetNTracks();
806     Int_t digits[3];
807     Int_t * tracks = new Int_t[size];
808     Int_t * hits = new Int_t[size];
809     Float_t phys;
810     Float_t * charges = new Float_t[size];
811
812 //    if( fResponse->Do10to8() ) signal = Convert8to10( signal ); 
813     digits[0] = i;
814     digits[1] = j;
815     digits[2] = signal;
816
817     AliITSpListItem *pItem = fpList->GetpListItem( i, j );
818     if( pItem == 0 ) {
819         phys = 0.0;
820         for( Int_t l=0; l<size; l++ ) {
821             tracks[l]  = 0;
822             hits[l]    = 0;
823             charges[l] = 0.0;
824         }
825     } else {
826         Int_t idtrack =  pItem->GetTrack( 0 );
827         if( idtrack >= 0 ) phys = pItem->GetSignal();  
828         else phys = 0.0;
829
830         for( Int_t l=0; l<size; l++ ) if(l<pItem->GetMaxKept()) {
831             tracks[l]  = pItem->GetTrack( l );
832             hits[l]    = pItem->GetHit( l );
833             charges[l] = pItem->GetSignal( l );
834         }else{
835             tracks[l]  = -3;
836             hits[l]    = -1;
837             charges[l] = 0.0;
838         }// end for if
839     }
840
841     fITS->AddSimDigit( 1, phys, digits, tracks, hits, charges ); 
842     delete [] tracks;
843     delete [] hits;
844     delete [] charges;
845 }
846
847 //______________________________________________________________________
848 void AliITSsimulationSDD::ChargeToSignal(Bool_t bAddNoise) {
849     // add baseline, noise, electronics and ADC saturation effects
850
851     char opt1[20], opt2[20];
852     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
853     char *read = strstr(opt1,"file");
854     Float_t baseline, noise; 
855
856     if (read) {
857         static Bool_t readfile=kTRUE;
858         //read baseline and noise from file
859         if (readfile) ReadBaseline();
860         readfile=kFALSE;
861     } else fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
862
863     Float_t contrib=0;
864     Int_t i,k,kk;
865     Float_t maxadc = fResponse->MaxAdc();    
866     if(!fDoFFT) {
867         for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
868             if( !fAnodeFire[i] ) continue;
869             if (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
870             for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
871                 fInZR[k]  = fHitMap2->GetSignal(i,k);
872                 if( bAddNoise ) {
873                     contrib   = (baseline + noise*gRandom->Gaus());
874                     fInZR[k] += contrib;
875                 }
876             } // end for k
877             for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
878                 Double_t newcont = 0.;
879                 Double_t maxcont = 0.;
880                 for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
881                     newcont = fInZR[fScaleSize*k+kk];
882                     if(newcont > maxcont) maxcont = newcont;
883                 } // end for kk
884                 newcont = maxcont;
885                 if (newcont >= maxadc) newcont = maxadc -1;
886                 if(newcont >= baseline){
887                     Warning("","newcont=%d>=baseline=%d",newcont,baseline);
888                 } // end if
889                 // back to analog: ?
890                 fHitMap2->SetHit(i,k,newcont);
891             }  // end for k
892         } // end for i loop over anodes
893         return;
894     } // end if DoFFT
895
896     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
897         if( !fAnodeFire[i] ) continue;
898         if  (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
899         for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
900             fInZR[k]  = fHitMap2->GetSignal(i,k);
901             if( bAddNoise ) {
902                 contrib   = (baseline + noise*gRandom->Gaus());
903                 fInZR[k] += contrib;
904             }
905             fInZI[k]  = 0.;
906         } // end for k
907         FastFourierTransform(fElectronics,&fInZR[0],&fInZI[0],1);
908         for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
909             Double_t rw = fElectronics->GetTraFunReal(k);
910             Double_t iw = fElectronics->GetTraFunImag(k);
911             fOutZR[k]   = fInZR[k]*rw - fInZI[k]*iw;
912             fOutZI[k]   = fInZR[k]*iw + fInZI[k]*rw;
913         } // end for k
914         FastFourierTransform(fElectronics,&fOutZR[0],&fOutZI[0],-1);
915         for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
916             Double_t newcont1 = 0.;
917             Double_t maxcont1 = 0.;
918             for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
919                 newcont1 = fOutZR[fScaleSize*k+kk];
920                 if(newcont1 > maxcont1) maxcont1 = newcont1;
921             } // end for kk
922             newcont1 = maxcont1;
923             if (newcont1 >= maxadc) newcont1 = maxadc -1;
924             fHitMap2->SetHit(i,k,newcont1);
925         } // end for k
926     } // end for i loop over anodes
927   return;
928 }
929 //____________________________________________________________________
930 void AliITSsimulationSDD::ApplyDeadChannels() {    
931     // Set dead channel signal to zero
932     AliITSresponseSDD * response = (AliITSresponseSDD *)fResponse;
933     
934     // nothing to do
935     if( response->GetDeadModules() == 0 && 
936         response->GetDeadChips() == 0 && 
937         response->GetDeadChannels() == 0 )
938         return;  
939     
940     static AliITS *iTS = (AliITS*)gAlice->GetModule( "ITS" );
941
942     Int_t fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();    
943     AliITSgeom *geom = iTS->GetITSgeom();
944     Int_t firstSDDMod = geom->GetStartDet( 1 );
945     // loop over wings
946     for( Int_t j=0; j<2; j++ ) {
947         Int_t mod = (fModule-firstSDDMod)*2 + j;
948         for( Int_t u=0; u<response->Chips(); u++ )
949             for( Int_t v=0; v<response->Channels(); v++ ) {
950                 Float_t Gain = response->Gain( mod, u, v );
951                 for( Int_t k=0; k<fMaxNofSamples; k++ ) {
952                     Int_t i = j*response->Chips()*response->Channels() +
953                               u*response->Channels() + 
954                               v;
955                     Double_t signal =  Gain * fHitMap2->GetSignal( i, k );
956                     fHitMap2->SetHit( i, k, signal );  ///
957                 }
958             }
959     }    
960 }
961 //______________________________________________________________________
962 void AliITSsimulationSDD::ApplyCrosstalk() {
963     // function add the crosstalk effect to signal
964     // temporal function, should be checked...!!!
965     
966     Int_t fNofMaps = fSegmentation->Npz();
967     Int_t fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
968
969     // create and inizialice crosstalk map
970     Float_t* ctk = new Float_t[fNofMaps*fMaxNofSamples+1];
971     if( ctk == NULL ) {
972         Error( "ApplyCrosstalk", "no memory for temporal map: exit \n" );
973         return;
974     }
975     memset( ctk, 0, sizeof(Float_t)*(fNofMaps*fMaxNofSamples+1) );
976     
977     Float_t noise, baseline;
978     fResponse->GetNoiseParam( noise, baseline );
979     
980     for( Int_t z=0; z<fNofMaps; z++ ) {
981         Bool_t on = kFALSE;
982         Int_t tstart = 0;
983         Int_t tstop = 0;
984         Int_t nTsteps = 0;
985         
986         for( Int_t l=0; l<fMaxNofSamples; l++ ) {
987             Float_t fadc = (Float_t)fHitMap2->GetSignal( z, l );
988             if( fadc > baseline ) {
989                 if( on == kFALSE && l<fMaxNofSamples-4 ) {
990                     Float_t fadc1 = (Float_t)fHitMap2->GetSignal( z, l+1 );
991                     if( fadc1 < fadc ) continue;
992                     on = kTRUE;
993                     nTsteps = 0;
994                     tstart = l;
995                 }
996                 nTsteps++;
997             }
998             else { // end fadc > baseline
999                 if( on == kTRUE ) {        
1000                     if( nTsteps > 2 ) {
1001                         tstop = l;
1002                         // make smooth derivative
1003                         Float_t* dev = new Float_t[fMaxNofSamples+1];
1004                         memset( dev, 0, sizeof(Float_t)*(fMaxNofSamples+1) );
1005                         if( ctk == NULL ) {
1006                             Error( "ApplyCrosstalk", 
1007                                    "no memory for temporal array: exit \n" );
1008                             return;
1009                         }
1010                         for( Int_t i=tstart; i<tstop; i++ ) {   
1011                             if( i > 2 && i < fMaxNofSamples-2 )
1012                                 dev[i] = -0.2*fHitMap2->GetSignal( z,i-2 ) 
1013                                          -0.1*fHitMap2->GetSignal( z,i-1 ) 
1014                                          +0.1*fHitMap2->GetSignal( z,i+1 ) 
1015                                          +0.2*fHitMap2->GetSignal( z,i+2 );
1016                         }
1017                         
1018                         // add crosstalk contribution to neibourg anodes  
1019                         for( Int_t i=tstart; i<tstop; i++ ) {
1020                             Int_t anode = z - 1;
1021                             Int_t i1 = (Int_t)((i-tstart)*.61+tstart+0.5); // 
1022                             Float_t ctktmp =  -dev[i1] * 0.25;
1023                             if( anode > 0 ) {
1024                                 ctk[anode*fMaxNofSamples+i] += ctktmp;           
1025                             }
1026                             anode = z + 1;
1027                             if( anode < fNofMaps ) {
1028                                 ctk[anode*fMaxNofSamples+i] += ctktmp;
1029                             }
1030                         }
1031                         delete [] dev;
1032                         
1033                     } // if( nTsteps > 2 )
1034                     on = kFALSE;
1035                 }  // if( on == kTRUE )
1036             }  // else
1037         }
1038     }
1039     
1040     for( Int_t a=0; a<fNofMaps; a++ )
1041         for( Int_t t=0; t<fMaxNofSamples; t++ ) {     
1042             Float_t signal = fHitMap2->GetSignal( a, t ) + ctk[a*fMaxNofSamples+t];
1043             fHitMap2->SetHit( a, t, signal );
1044         }
1045     
1046     delete [] ctk;
1047 }
1048 //______________________________________________________________________
1049 void AliITSsimulationSDD::GetAnodeBaseline(Int_t i,Float_t &baseline,
1050                                            Float_t &noise){
1051     // Returns the Baseline for a particular anode.
1052     baseline = fBaseline[i];
1053     noise    = fNoise[i];
1054 }
1055 //______________________________________________________________________
1056 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl,
1057                                            Int_t &th){
1058     // Returns the compression alogirthm parameters
1059     Int_t size = fD.GetSize();
1060     if (size > 2 ) {
1061         db=fD[i]; tl=fT1[i]; th=fT2[i];
1062     } else {
1063         if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
1064             db=fD[1]; tl=fT1[1]; th=fT2[1];
1065         } else {
1066             db=fD[0]; tl=fT1[0]; th=fT2[0];
1067         } // end if size <=2 && i>=fNofMaps/2
1068     } // end if size >2
1069 }
1070 //______________________________________________________________________
1071 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl){
1072     // returns the compression alogirthm parameters
1073     Int_t size = fD.GetSize();
1074
1075     if (size > 2 ) {
1076         db=fD[i]; tl=fT1[i];
1077     } else {
1078         if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
1079             db=fD[1]; tl=fT1[1]; 
1080         } else {
1081             db=fD[0]; tl=fT1[0]; 
1082         } // end if size <=2 && i>=fNofMaps/2
1083     } // end if size > 2
1084 }
1085 //______________________________________________________________________
1086 void AliITSsimulationSDD::SetCompressParam(){
1087     // Sets the compression alogirthm parameters  
1088     Int_t cp[8],i;
1089
1090     fResponse->GiveCompressParam(cp);
1091     for (i=0; i<2; i++) {
1092         fD[i]   = cp[i];
1093         fT1[i]  = cp[i+2];
1094         fT2[i]  = cp[i+4];
1095         fTol[i] = cp[i+6];
1096     } // end for i
1097 }
1098 //______________________________________________________________________
1099 void AliITSsimulationSDD::ReadBaseline(){
1100     // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1101     // case data should be organised in a tree with one entry for each
1102     // module => reading should be done accordingly
1103     // or a classic file and do smth. like this:
1104     // Read baselines and noise for SDD
1105
1106     Int_t na,pos;
1107     Float_t bl,n;
1108     char input[100], base[100], param[100];
1109     char *filtmp;
1110
1111     fResponse->Filenames(input,base,param);
1112     fFileName=base;
1113 //
1114     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1115     FILE *bline = fopen(filtmp,"r");
1116     na = 0;
1117
1118     if(bline) {
1119         while(fscanf(bline,"%d %f %f",&pos, &bl, &n) != EOF) {
1120             if (pos != na+1) {
1121                 Error("ReadBaseline","Anode number not in increasing order!",
1122                       filtmp);
1123                 exit(1);
1124             } // end if pos != na+1
1125             fBaseline[na]=bl;
1126             fNoise[na]=n;
1127             na++;
1128         } // end while
1129     } else {
1130         Error("ReadBaseline"," THE BASELINE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1131         exit(1);
1132     } // end if(bline)
1133
1134     fclose(bline);
1135     delete [] filtmp;
1136 }
1137 //______________________________________________________________________
1138 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert10to8(Int_t signal) const {
1139     // To the 10 to 8 bit lossive compression.
1140     // code from Davide C. and Albert W.
1141
1142     if (signal < 128)  return signal;
1143     if (signal < 256)  return (128+((signal-128)>>1));
1144     if (signal < 512)  return (192+((signal-256)>>3));
1145     if (signal < 1024) return (224+((signal-512)>>4));
1146     return 0;
1147 }
1148 //______________________________________________________________________
1149 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert8to10(Int_t signal) const {
1150     // Undo the lossive 10 to 8 bit compression.
1151     // code from Davide C. and Albert W.
1152     if (signal < 0 || signal > 255) {
1153         Warning("Convert8to10","out of range signal=%d",signal);
1154         return 0;
1155     } // end if signal <0 || signal >255
1156
1157     if (signal < 128) return signal;
1158     if (signal < 192) {
1159         if (TMath::Odd(signal)) return (128+((signal-128)<<1));
1160         else  return (128+((signal-128)<<1)+1);
1161     } // end if signal < 192
1162     if (signal < 224) {
1163         if (TMath::Odd(signal)) return (256+((signal-192)<<3)+3);
1164         else  return (256+((signal-192)<<3)+4);
1165     } // end if signal < 224
1166     if (TMath::Odd(signal)) return (512+((signal-224)<<4)+7);
1167     return (512+((signal-224)<<4)+8);
1168 }
1169
1170 /*
1171 //______________________________________________________________________
1172 AliITSMap*   AliITSsimulationSDD::HitMap(Int_t i){
1173     //Return the correct map.
1174
1175     return ((i==0)? fHitMap1 : fHitMap2);
1176 }*/
1177
1178 //______________________________________________________________________
1179 void AliITSsimulationSDD::ZeroSuppression(const char *option) {
1180     // perform the zero suppresion
1181
1182     if (strstr(option,"2D")) {
1183         //Init2D();              // activate if param change module by module
1184         Compress2D();
1185     } else if (strstr(option,"1D")) {
1186         //Init1D();              // activate if param change module by module
1187         Compress1D();  
1188     } else StoreAllDigits();
1189 }
1190 //______________________________________________________________________
1191 void AliITSsimulationSDD::Init2D(){
1192     // read in and prepare arrays: fD, fT1, fT2
1193     //                         savemu[nanodes], savesigma[nanodes] 
1194     // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1195     // case data should be organised in a tree with one entry for each
1196     // module => reading should be done accordingly
1197     // or a classic file and do smth. like this ( code from Davide C. and
1198     // Albert W.) :
1199     // Read 2D zero-suppression parameters for SDD
1200
1201     if (!strstr(fParam.Data(),"file")) return;
1202
1203     Int_t na,pos,tempTh;
1204     Float_t mu,sigma;
1205     Float_t *savemu    = new Float_t [fNofMaps];
1206     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1207     char input[100],basel[100],par[100];
1208     char *filtmp;
1209     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1210
1211     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1212     fFileName = par;
1213 //
1214     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1215     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1216     na = 0;
1217
1218     if(param) {
1219         while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1220             if (pos != na+1) {
1221                 Error("Init2D","Anode number not in increasing order!",filtmp);
1222                 exit(1);
1223             } // end if pos != na+1
1224             savemu[na] = mu;
1225           savesigma[na] = sigma;
1226           if ((2.*sigma) < mu) {
1227               fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1228               mu = 2.0 * sigma;
1229           } else fD[na] = 0;
1230           tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1231           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1232           fT1[na] = tempTh;
1233           tempTh = (Int_t)floor(mu+3.0*sigma+0.5) - minval;
1234           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1235           fT2[na] = tempTh;
1236           na++;
1237         } // end while
1238     } else {
1239         Error("Init2D","THE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1240         exit(1);
1241     } // end if(param)
1242
1243     fclose(param);
1244     delete [] filtmp;
1245     delete [] savemu;
1246     delete [] savesigma;
1247 }
1248 //______________________________________________________________________
1249 void AliITSsimulationSDD::Compress2D(){
1250     // simple ITS cluster finder -- online zero-suppression conditions
1251
1252     Int_t db,tl,th;  
1253     Int_t minval   = fResponse->MinVal();
1254     Bool_t write   = fResponse->OutputOption();   
1255     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1256     Int_t nz, nl, nh, low, i, j; 
1257
1258     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1259         CompressionParam(i,db,tl,th);
1260         nz  = 0; 
1261         nl  = 0;
1262         nh  = 0;
1263         low = 0;
1264         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1265             Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1266             signal -= db; // if baseline eq. is done here
1267             if (signal <= 0) {nz++; continue;}
1268             if ((signal - tl) < minval) low++;
1269             if ((signal - th) >= minval) {
1270                 nh++;
1271                 Bool_t cond=kTRUE;
1272                 FindCluster(i,j,signal,minval,cond);
1273                 if(cond && j &&
1274                    ((TMath::Abs(fHitMap2->GetSignal(i,j-1))-th)>=minval)){
1275                     if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1276                     AddDigit(i,j,signal);
1277                 } // end if cond&&j&&()
1278             } else if ((signal - tl) >= minval) nl++;
1279         } // end for j loop time samples
1280         if (write) TreeB()->Fill(nz,nl,nh,low,i+1);
1281     } //end for i loop anodes
1282
1283     char hname[30];
1284     if (write) {
1285         sprintf(hname,"TNtuple%d_%d",fModule,fEvent);
1286         TreeB()->Write(hname);
1287         // reset tree
1288         TreeB()->Reset();
1289     } // end if write
1290 }
1291 //______________________________________________________________________
1292 void  AliITSsimulationSDD::FindCluster(Int_t i,Int_t j,Int_t signal,
1293                                        Int_t minval,Bool_t &cond){
1294     // Find clusters according to the online 2D zero-suppression algorithm
1295     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1296     Bool_t high    = kFALSE;
1297
1298     fHitMap2->FlagHit(i,j);
1299 //
1300 //  check the online zero-suppression conditions
1301 //  
1302     const Int_t kMaxNeighbours = 4;
1303     Int_t nn;
1304     Int_t dbx,tlx,thx;  
1305     Int_t xList[kMaxNeighbours], yList[kMaxNeighbours];
1306     fSegmentation->Neighbours(i,j,&nn,xList,yList);
1307     Int_t in,ix,iy,qns;
1308     for (in=0; in<nn; in++) {
1309         ix=xList[in];
1310         iy=yList[in];
1311         if (fHitMap2->TestHit(ix,iy)==kUnused) {
1312             CompressionParam(ix,dbx,tlx,thx);
1313             Int_t qn = (Int_t)(fHitMap2->GetSignal(ix,iy));
1314             qn -= dbx; // if baseline eq. is done here
1315             if ((qn-tlx) < minval) {
1316                 fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1317                 continue;
1318             } else {
1319                 if ((qn - thx) >= minval) high=kTRUE;
1320                 if (cond) {
1321                     if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1322                     AddDigit(i,j,signal);
1323                 } // end if cond
1324                 if(do10to8) qns = Convert10to8(qn);
1325                 else qns=qn;
1326                 if (!high) AddDigit(ix,iy,qns);
1327                 cond=kFALSE;
1328                 if(!high) fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1329             } // end if qn-tlx < minval
1330         } // end if  TestHit
1331     } // end for in loop over neighbours
1332 }
1333 //______________________________________________________________________
1334 void AliITSsimulationSDD::Init1D(){
1335     // this is just a copy-paste of input taken from 2D algo
1336     // Torino people should give input
1337     // Read 1D zero-suppression parameters for SDD
1338
1339     if (!strstr(fParam.Data(),"file")) return;
1340
1341     Int_t na,pos,tempTh;
1342     Float_t mu,sigma;
1343     Float_t *savemu    = new Float_t [fNofMaps];
1344     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1345     char input[100],basel[100],par[100];
1346     char *filtmp;
1347     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1348
1349     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1350     fFileName=par;
1351
1352 //  set first the disable and tol param
1353     SetCompressParam();
1354 //
1355     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1356     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1357     na = 0;
1358
1359     if (param) {
1360         fscanf(param,"%d %d %d %d ", &fT2[0], &fT2[1], &fTol[0], &fTol[1]);
1361         while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1362             if (pos != na+1) {
1363                 Error("Init1D","Anode number not in increasing order!",filtmp);
1364                 exit(1);
1365             } // end if pos != na+1
1366             savemu[na]=mu;
1367             savesigma[na]=sigma;
1368             if ((2.*sigma) < mu) {
1369                 fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1370                 mu = 2.0 * sigma;
1371             } else fD[na] = 0;
1372             tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1373             if (tempTh < 0) tempTh=0;
1374             fT1[na] = tempTh;
1375             na++;
1376         } // end while
1377     } else {
1378         Error("Init1D","THE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1379         exit(1);
1380     } // end if(param)
1381
1382     fclose(param);
1383     delete [] filtmp;
1384     delete [] savemu;
1385     delete [] savesigma;
1386
1387 //______________________________________________________________________
1388 void AliITSsimulationSDD::Compress1D(){
1389     // 1D zero-suppression algorithm (from Gianluca A.)
1390     Int_t    dis,tol,thres,decr,diff;
1391     UChar_t *str=fStream->Stream();
1392     Int_t    counter=0;
1393     Bool_t   do10to8=fResponse->Do10to8();
1394     Int_t    last=0;
1395     Int_t    k,i,j;
1396
1397     for (k=0; k<2; k++) {
1398         tol = Tolerance(k);
1399         dis = Disable(k);  
1400         for (i=0; i<fNofMaps/2; i++) {
1401             Bool_t firstSignal=kTRUE;
1402             Int_t idx=i+k*fNofMaps/2;
1403             if( !fAnodeFire[idx] ) continue;
1404             CompressionParam(idx,decr,thres); 
1405             for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1406                 Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(idx,j));
1407                 signal -= decr;  // if baseline eq.
1408                 if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1409                 if (signal <= thres) {
1410                     signal=0;
1411                     diff=128; 
1412                     last=0; 
1413                     // write diff in the buffer for HuffT
1414                     str[counter]=(UChar_t)diff;
1415                     counter++;
1416                     continue;
1417                 } // end if signal <= thres
1418                 diff=signal-last;
1419                 if (diff > 127) diff=127;
1420                 if (diff < -128) diff=-128;
1421                 if (signal < dis) {
1422                     // tol has changed to 8 possible cases ? - one can write
1423                     // this if(TMath::Abs(diff)<tol) ... else ...
1424                     if(TMath::Abs(diff)<tol) diff=0;
1425                     // or keep it as it was before
1426                     AddDigit(idx,j,last+diff);
1427                 } else {
1428                     AddDigit(idx,j,signal);
1429                 } // end if singal < dis
1430                 diff += 128;
1431                 // write diff in the buffer used to compute Huffman tables
1432                 if (firstSignal) str[counter]=(UChar_t)signal;
1433                 else str[counter]=(UChar_t)diff;
1434                 counter++;
1435                 last=signal;
1436                 firstSignal=kFALSE;
1437             } // end for j loop time samples
1438         } // end for i loop anodes  one half of detector 
1439     } //  end for k
1440
1441     // check
1442     fStream->CheckCount(counter);
1443
1444     // open file and write out the stream of diff's
1445     static Bool_t open=kTRUE;
1446     static TFile *outFile;
1447     Bool_t write = fResponse->OutputOption();
1448     TDirectory *savedir = gDirectory;
1449  
1450     if (write ) {
1451         if(open) {
1452             SetFileName("stream.root");
1453             cout<<"filename "<<fFileName<<endl;
1454             outFile=new TFile(fFileName,"recreate");
1455             cout<<"I have opened "<<fFileName<<" file "<<endl;
1456         } // end if open
1457         open = kFALSE;
1458         outFile->cd();
1459         fStream->Write();
1460     }  // endif write        
1461
1462     fStream->ClearStream();
1463
1464     // back to galice.root file
1465     if(savedir) savedir->cd();
1466 }
1467 //______________________________________________________________________
1468 void AliITSsimulationSDD::StoreAllDigits(){
1469     // if non-zero-suppressed data
1470     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1471     Int_t i, j, digits[3];
1472
1473     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1474         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1475             Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1476             if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1477             if(do10to8) signal = Convert8to10(signal); 
1478             digits[0] = i;
1479             digits[1] = j;
1480             digits[2] = signal;
1481             fITS->AddRealDigit(1,digits);
1482         } // end for j
1483     } // end for i
1484
1485 //______________________________________________________________________
1486 void AliITSsimulationSDD::CreateHistograms(Int_t scale){
1487     // Creates histograms of maps for debugging
1488     Int_t i;
1489
1490       fHis=new TObjArray(fNofMaps);
1491       for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1492            TString sddName("sdd_");
1493            Char_t candNum[4];
1494            sprintf(candNum,"%d",i+1);
1495            sddName.Append(candNum);
1496            fHis->AddAt(new TH1F(sddName.Data(),"SDD maps",scale*fMaxNofSamples,
1497                                 0.,(Float_t) scale*fMaxNofSamples), i);
1498       } // end for i
1499 }
1500 //______________________________________________________________________
1501 void AliITSsimulationSDD::FillHistograms(){
1502     // fill 1D histograms from map
1503
1504     if (!fHis) return;
1505
1506     for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++) {
1507         TH1F *hist =(TH1F *)fHis->UncheckedAt(i);
1508         Int_t nsamples = hist->GetNbinsX();
1509         for( Int_t j=0; j<nsamples; j++) {
1510             Double_t signal=fHitMap2->GetSignal(i,j);
1511             hist->Fill((Float_t)j,signal);
1512         } // end for j
1513     } // end for i
1514 }
1515 //______________________________________________________________________
1516 void AliITSsimulationSDD::ResetHistograms(){
1517     // Reset histograms for this detector
1518     Int_t i;
1519
1520     for (i=0;i<fNofMaps;i++ ) {
1521         if (fHis->At(i))    ((TH1F*)fHis->At(i))->Reset();
1522     } // end for i
1523 }
1524 //______________________________________________________________________
1525 TH1F *AliITSsimulationSDD::GetAnode(Int_t wing, Int_t anode) { 
1526     // Fills a histogram from a give anode.  
1527
1528     if (!fHis) return 0;
1529
1530     if(wing <=0 || wing > 2) {
1531         Warning("GetAnode","Wrong wing number: %d",wing);
1532         return NULL;
1533     } // end if wing <=0 || wing >2
1534     if(anode <=0 || anode > fNofMaps/2) {
1535         Warning("GetAnode","Wrong anode number: %d",anode);
1536         return NULL;
1537     } // end if ampde <=0 || andoe > fNofMaps/2
1538
1539     Int_t index = (wing-1)*fNofMaps/2 + anode-1;
1540     return (TH1F*)(fHis->At(index));
1541 }
1542 //______________________________________________________________________
1543 void AliITSsimulationSDD::WriteToFile(TFile *hfile) {
1544     // Writes the histograms to a file
1545
1546     if (!fHis) return;
1547
1548     hfile->cd();
1549     Int_t i;
1550     for(i=0; i<fNofMaps; i++)  fHis->At(i)->Write(); //fAdcs[i]->Write();
1551     return;
1552 }
1553 //______________________________________________________________________
1554 Float_t AliITSsimulationSDD::GetNoise() {  
1555     // Returns the noise value
1556     //Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1557     //noise will always be in the liniar part of the signal
1558     Int_t decr;
1559     Int_t threshold = fT1[0];
1560     char opt1[20], opt2[20];
1561
1562     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
1563     fParam=opt2;
1564     char *same = strstr(opt1,"same");
1565     Float_t noise,baseline;
1566     if (same) {
1567         fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
1568     } else {
1569         static Bool_t readfile=kTRUE;
1570         //read baseline and noise from file
1571         if (readfile) ReadBaseline();
1572         readfile=kFALSE;
1573     } // end if same
1574
1575     TCanvas *c2 = (TCanvas*)gROOT->GetListOfCanvases()->FindObject("c2");
1576     if(c2) delete c2->GetPrimitive("noisehist");
1577     if(c2) delete c2->GetPrimitive("anode");
1578     else     c2=new TCanvas("c2");
1579     c2->cd();
1580     c2->SetFillColor(0);
1581
1582     TH1F *noisehist = new TH1F("noisehist","noise",100,0.,(float)2*threshold);
1583     TH1F *anode = new TH1F("anode","Anode Projection",fMaxNofSamples,0.,
1584                            (float)fMaxNofSamples);
1585     Int_t i,k;
1586     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1587         CompressionParam(i,decr,threshold); 
1588         if  (!same) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
1589         anode->Reset();
1590         for (k=0;k<fMaxNofSamples;k++) {
1591             Float_t signal=(Float_t)fHitMap2->GetSignal(i,k);
1592             //if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal-baseline);
1593             if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal);
1594             anode->Fill((float)k,signal);
1595         } // end for k
1596         anode->Draw();
1597         c2->Update();
1598     } // end for i
1599     TF1 *gnoise = new TF1("gnoise","gaus",0.,threshold);
1600     noisehist->Fit("gnoise","RQ");
1601     noisehist->Draw();
1602     c2->Update();
1603     Float_t mnoise = gnoise->GetParameter(1);
1604     cout << "mnoise : " << mnoise << endl;
1605     Float_t rnoise = gnoise->GetParameter(2);
1606     cout << "rnoise : " << rnoise << endl;
1607     delete noisehist;
1608     return rnoise;
1609 }
1610 //______________________________________________________________________
1611 void AliITSsimulationSDD::WriteSDigits(){
1612     // Fills the Summable digits Tree
1613     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
1614
1615     for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++ ) {
1616         if( !fAnodeFire[i] ) continue;
1617         for( Int_t j=0; j<fMaxNofSamples; j++ ) {
1618             Double_t sig = fHitMap2->GetSignal( i, j );
1619             if( sig > 0.2 ) {
1620                 Int_t jdx = j*fScaleSize;
1621                 Int_t index = fpList->GetHitIndex( i, j );
1622                 AliITSpListItem pItemTmp2( fModule, index, 0. );
1623                 // put the fScaleSize analog digits in only one
1624                 for( Int_t ik=0; ik<fScaleSize; ik++ ) {
1625                     AliITSpListItem *pItemTmp = fpList->GetpListItem( i, jdx+ik );
1626                     if( pItemTmp == 0 ) continue;
1627                     pItemTmp2.Add( pItemTmp );
1628                 }
1629                 pItemTmp2.AddSignalAfterElect( fModule, index, sig );
1630                 pItemTmp2.AddNoise( fModule, index, fHitNoiMap2->GetSignal( i, j ) );         
1631                 aliITS->AddSumDigit( pItemTmp2 );
1632             } // end if (sig > 0.2)
1633         }
1634     }
1635     return;
1636 }
1637 //______________________________________________________________________
1638 void AliITSsimulationSDD::Print() {
1639     // Print SDD simulation Parameters
1640
1641     cout << "**************************************************" << endl;
1642     cout << "   Silicon Drift Detector Simulation Parameters   " << endl;
1643     cout << "**************************************************" << endl;
1644     cout << "Flag for Perpendicular tracks: " << (Int_t) fFlag << endl;
1645     cout << "Flag for noise checking: " << (Int_t) fCheckNoise << endl;
1646     cout << "Flag to switch off electronics: " << (Int_t) fDoFFT << endl;
1647     cout << "Number pf Anodes used: " << fNofMaps << endl;
1648     cout << "Number of Time Samples: " << fMaxNofSamples << endl;
1649     cout << "Scale size factor: " << fScaleSize << endl;
1650     cout << "**************************************************" << endl;
1651 }