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 }