ITS/AliITSsimulationSDD.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 #include <iostream.h>
  17 #include <stdlib.h>
  18 #include <stdio.h>
  19 #include <string.h>
  20
  21 #include <TSystem.h>
  22 #include <TROOT.h>
  23 #include <TStopwatch.h>
  24 #include <TCanvas.h>
  25 #include <TF1.h>
  26 #include <TRandom.h>
  27 #include <TH1.h>
  28 #include <TFile.h>
  29 #include <TVector.h>
  30 #include <TArrayI.h>
  31 #include <TArrayF.h>
  32
  33 #include "AliRun.h"
  34 #include "AliITS.h"
  35 #include "AliITShit.h"
  36 #include "AliITSdigit.h"
  37 #include "AliITSmodule.h"
  38 #include "AliITSpList.h"
  39 #include "AliITSMapA1.h"
  40 #include "AliITSMapA2.h"
  41 #include "AliITSetfSDD.h"
  42 #include "AliITSRawData.h"
  43 #include "AliITSHuffman.h"
  44 #include "AliITSsegmentation.h"
  45 #include "AliITSresponse.h"
  46 #include "AliITSsegmentationSDD.h"
  47 #include "AliITSresponseSDD.h"
  48 #include "AliITSsimulationSDD.h"
  49
  50 ClassImp(AliITSsimulationSDD)
  51 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  52 // Version: 0
  53 // Written by Piergiorgio Cerello
  54 // November 23 1999
  55 //
  56 // AliITSsimulationSDD is the simulation of SDDs.
  57   //
  58 //Begin_Html
  59 /*
  60 <img src="picts/ITS/AliITShit_Class_Diagram.gif">
  61 </pre>
  62 <br clear=left>
  63 <font size=+2 color=red>
  64 <p>This show the relasionships between the ITS hit class and the rest of Aliroot.
  65 </font>
  66 <pre>
  67 */
  68 //End_Html
  69 //______________________________________________________________________
  70 Int_t power(Int_t b, Int_t e) {
  71     // compute b to the e power, where both b and e are Int_ts.
  72     Int_t power = 1,i;
  73
  74     for(i=0; i<e; i++) power *= b;
  75     return power;
  76 }
  77 //______________________________________________________________________
  78 void FastFourierTransform(AliITSetfSDD *alisddetf,Double_t *real,
  79                           Double_t *imag,Int_t direction) {
  80     // Do a Fast Fourier Transform
  81
  82     Int_t samples = alisddetf->GetSamples();
  83     Int_t l = (Int_t) ((log((Float_t) samples)/log(2.))+0.5);
  84     Int_t m1 = samples;
  85     Int_t m  = samples/2;
  86     Int_t m2 = samples/m1;
  87     Int_t i,j,k;
  88     for(i=1; i<=l; i++) {
  89         for(j=0; j<samples; j += m1) {
  90             Int_t p = 0;
  91             for(k=j; k<= j+m-1; k++) {
  92                 Double_t wsr = alisddetf->GetWeightReal(p);
  93                 Double_t wsi = alisddetf->GetWeightImag(p);
  94                 if(direction == -1) wsi = -wsi;
  95                 Double_t xr = *(real+k+m);
  96                 Double_t xi = *(imag+k+m);
  97                 *(real+k+m) = wsr*(*(real+k)-xr) - wsi*(*(imag+k)-xi);
  98                 *(imag+k+m) = wsr*(*(imag+k)-xi) + wsi*(*(real+k)-xr);
  99                 *(real+k) += xr;
 100                 *(imag+k) += xi;
 101                 p += m2;
 102             } // end for k
 103         } // end for j
 104         m1 = m;
 105         m /= 2;
 106         m2 += m2;
 107     } // end for i
 108
 109     for(j=0; j<samples; j++) {
 110         Int_t j1 = j;
 111         Int_t p = 0;
 112         Int_t i1;
 113         for(i1=1; i1<=l; i1++) {
 114             Int_t j2 = j1;
 115             j1 /= 2;
 116             p = p + p + j2 - j1 - j1;
 117         } // end for i1
 118         if(p >= j) {
 119             Double_t xr = *(real+j);
 120             Double_t xi = *(imag+j);
 121             *(real+j) = *(real+p);
 122             *(imag+j) = *(imag+p);
 123             *(real+p) = xr;
 124             *(imag+p) = xi;
 125         } // end if p>=j
 126     } // end for j
 127     if(direction == -1) {
 128         for(i=0; i<samples; i++) {
 129             *(real+i) /= samples;
 130             *(imag+i) /= samples;
 131         } // end for i
 132     } // end if direction == -1
 133   return;
 134 }
 135 //______________________________________________________________________
 136 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(){
 137     // Default constructor
 138
 139     fResponse      = 0;
 140     fSegmentation  = 0;
 141     fHis           = 0;
 142     fHitMap1       = 0;
 143     fHitMap2       = 0;
 144     fElectronics   = 0;
 145     fStream        = 0;
 146     fInZR          = 0;
 147     fInZI          = 0;
 148     fOutZR         = 0;
 149     fOutZI         = 0;
 150     fNofMaps       = 0;
 151     fMaxNofSamples = 0;
 152     fITS           = 0;
 153     fTreeB        = 0;
 154     fD.Set(0);
 155     fT1.Set(0);
 156     fT2.Set(0);
 157     fTol.Set(0);
 158     fNoise.Set(0);
 159     fBaseline.Set(0);
 160     SetScaleFourier();
 161     SetPerpendTracksFlag();
 162     SetDoFFT();
 163     SetCheckNoise();
 164 }
 165 //______________________________________________________________________
 166 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsimulationSDD &source){
 167     // Copy constructor to satify Coding roules only.
 168
 169     if(this==&source) return;
 170     Error("AliITSsimulationSSD","Not allowed to make a copy of "
 171           "AliITSsimulationSDD Using default creater instead");
 172     AliITSsimulationSDD();
 173 }
 174 //______________________________________________________________________
 175 AliITSsimulationSDD& AliITSsimulationSDD::operator=(AliITSsimulationSDD &src){
 176     // Assignment operator to satify Coding roules only.
 177
 178     if(this==&src) return *this;
 179     Error("AliITSsimulationSSD","Not allowed to make a = with "
 180           "AliITSsimulationSDD Using default creater instead");
 181     return *this ;
 182 }
 183 //______________________________________________________________________
 184 AliITSsimulationSDD::AliITSsimulationSDD(AliITSsegmentation *seg,
 185                                          AliITSresponse *resp){
 186     // Standard Constructor
 187
 188
 189     fResponse      = 0;
 190     fSegmentation  = 0;
 191     fHis           = 0;
 192     fHitMap1       = 0;
 193     fHitMap2       = 0;
 194     fElectronics   = 0;
 195     fStream        = 0;
 196     fInZR          = 0;
 197     fInZI          = 0;
 198     fOutZR         = 0;
 199     fOutZI         = 0;
 200     fNofMaps       = 0;
 201     fMaxNofSamples = 0;
 202     fITS           = 0;
 203     fTreeB         = 0;
 204
 205     Init((AliITSsegmentationSDD*)seg,(AliITSresponseSDD*)resp);
 206 }
 207 //______________________________________________________________________
 208 void AliITSsimulationSDD::Init(AliITSsegmentationSDD *seg,
 209                                AliITSresponseSDD *resp){
 210     // Standard Constructor
 211
 212     fResponse     = resp;
 213     fSegmentation = seg;
 214     SetScaleFourier();
 215     SetPerpendTracksFlag();
 216     SetDoFFT();
 217     SetCheckNoise();
 218
 219     fHitMap2 = new AliITSMapA2(fSegmentation,fScaleSize,1);
 220     fHitMap1 = new AliITSMapA1(fSegmentation);
 221
 222     fNofMaps = fSegmentation->Npz();
 223     fMaxNofSamples = fSegmentation->Npx();
 224
 225     Float_t sddLength = fSegmentation->Dx();
 226     Float_t sddWidth  = fSegmentation->Dz();
 227
 228     Int_t dummy        = 0;
 229     Float_t anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
 230     Double_t timeStep  = (Double_t)fSegmentation->Dpx(dummy);
 231     Float_t driftSpeed = fResponse->DriftSpeed();
 232
 233     if(anodePitch*(fNofMaps/2) > sddWidth) {
 234         Warning("AliITSsimulationSDD",
 235                 "Too many anodes %d or too big pitch %f \n",
 236                 fNofMaps/2,anodePitch);
 237     } // end if
 238
 239     if(timeStep*fMaxNofSamples < sddLength/driftSpeed) {
 240         Error("AliITSsimulationSDD",
 241               "Time Interval > Allowed Time Interval: exit\n");
 242         return;
 243     } // end if
 244
 245     fElectronics = new AliITSetfSDD(timeStep/fScaleSize,
 246                                     fResponse->Electronics());
 247
 248     char opt1[20], opt2[20];
 249     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
 250     fParam = opt2;
 251     char *same = strstr(opt1,"same");
 252     if (same) {
 253         fNoise.Set(0);
 254         fBaseline.Set(0);
 255     } else {
 256         fNoise.Set(fNofMaps);
 257         fBaseline.Set(fNofMaps);
 258     } // end if
 259
 260     const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
 261     if (strstr(fParam,"file") ) {
 262         fD.Set(fNofMaps);
 263         fT1.Set(fNofMaps);
 264         if (strstr(kopt,"2D")) {
 265             fT2.Set(fNofMaps);
 266             fTol.Set(0);
 267             Init2D();       // desactivate if param change module by module
 268         } else if(strstr(kopt,"1D"))  {
 269             fT2.Set(2);
 270             fTol.Set(2);
 271             Init1D();      // desactivate if param change module by module
 272         } // end if strstr
 273     } else {
 274         fD.Set(2);
 275         fTol.Set(2);
 276         fT1.Set(2);
 277         fT2.Set(2);
 278         SetCompressParam();
 279     } // end if else strstr
 280
 281     Bool_t write = fResponse->OutputOption();
 282     if(write && strstr(kopt,"2D")) MakeTreeB();
 283
 284     // call here if baseline does not change by module
 285     // ReadBaseline();
 286
 287     fITS       = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
 288     Int_t size = fNofMaps*fMaxNofSamples;
 289     fStream    = new AliITSInStream(size);
 290
 291     fInZR  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 292     fInZI  = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 293     fOutZR = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 294     fOutZI = new Double_t [fScaleSize*fMaxNofSamples];
 295
 296 }
 297 //______________________________________________________________________
 298 AliITSsimulationSDD::~AliITSsimulationSDD() {
 299     // destructor
 300
 301     delete fHitMap1;
 302     delete fHitMap2;
 303     delete fStream;
 304     delete fElectronics;
 305
 306     fITS = 0;
 307
 308     if (fHis) {
 309         fHis->Delete();
 310         delete fHis;
 311     } // end if fHis
 312     if(fTreeB) delete fTreeB;
 313     if(fInZR)  delete [] fInZR;
 314     if(fInZI)  delete [] fInZI;
 315     if(fOutZR) delete [] fOutZR;
 316     if(fOutZI) delete [] fOutZI;
 317 }
 318 //______________________________________________________________________
 319 void AliITSsimulationSDD::SDigitiseModule(AliITSmodule *mod,Int_t md,Int_t ev){
 320     // create maps to build the lists of tracks for each summable digit
 321
 322     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
 323     Int_t nhits      = fHits->GetEntriesFast();
 324     fModule          = md;
 325     fEvent           = ev;
 326
 327     if(!nhits) return;
 328
 329     AliITSpList *pList = new AliITSpList(2*fSegmentation->Npz(),
 330                                          fScaleSize*fSegmentation->Npx());
 331
 332     // inputs to ListOfFiredCells.
 333     TObjArray          *alist = new TObjArray();
 334     fHitMap1->SetArray(alist);
 335     static TClonesArray *padr = 0;
 336     if(!padr)            padr = new TClonesArray("TVector",1000);
 337
 338     HitsToAnalogDigits(mod,alist,padr,pList);
 339
 340     WriteSDigits(pList);
 341
 342     // clean memory
 343     delete pList;
 344     alist->Delete();
 345     delete alist;
 346     padr->Delete();
 347     fHitMap1->ClearMap();
 348     fHitMap2->ClearMap();
 349 }
 350 //______________________________________________________________________
 351 void AliITSsimulationSDD::DigitiseModule(AliITSmodule *mod,Int_t md,Int_t ev){
 352     // create maps to build the lists of tracks for each digit
 353
 354     TObjArray *fHits = mod->GetHits();
 355     Int_t nhits      = fHits->GetEntriesFast();
 356     fModule          = md;
 357     fEvent           = ev;
 358
 359     if (!nhits && fCheckNoise) {
 360         ChargeToSignal();
 361         GetNoise();
 362         fHitMap2->ClearMap();
 363         return;
 364     } else if (!nhits) return;
 365
 366     AliITSpList *pList = new AliITSpList(2*fSegmentation->Npz(),
 367                                          fScaleSize*fSegmentation->Npx());
 368
 369     // inputs to ListOfFiredCells.
 370     TObjArray          *alist = new TObjArray();
 371     fHitMap1->SetArray(alist);
 372     static TClonesArray *padr = 0;
 373     if(!padr)            padr = new TClonesArray("TVector",1000);
 374
 375     HitsToAnalogDigits(mod,alist,padr,pList);
 376
 377     FinishDigits(alist);
 378
 379     // clean memory
 380     delete pList;
 381     alist->Delete();
 382     delete alist;
 383     padr->Delete();
 384     fHitMap1->ClearMap();
 385     fHitMap2->ClearMap();
 386 }
 387 //______________________________________________________________________
 388 void AliITSsimulationSDD::SDigitsToDigits(AliITSpList *pList){
 389     // Take Summable digits and create Digits.
 390
 391     // inputs to ListOfFiredCells.
 392     TObjArray          *alist = new TObjArray();
 393     fHitMap1->SetArray(alist);
 394     static TClonesArray *padr = 0;
 395     if(!padr)            padr = new TClonesArray("TVector",1000);
 396     Int_t              arg[6] = {0,0,0,0,0,0};
 397     Double_t  timeAmplitude;
 398     Int_t i,j;
 399
 400     // Fill maps from pList.
 401     for(i=0;i<pList->GetMaxIndex();i++){
 402         pList->GetMapIndex(i,arg[0],arg[1]);
 403         for(j=0;j<pList->GetNEnteries();j++){
 404             timeAmplitude = pList->GetTSignal(arg[0],arg[1],j);
 405             if(timeAmplitude>0.0) continue;
 406             arg[2] = pList->GetTrack(arg[0],arg[1],j);
 407             arg[3] = pList->GetHit(arg[0],arg[1],j);
 408             ListOfFiredCells(arg,timeAmplitude,alist,padr);
 409         } // end for j
 410         // Make sure map has full signal in it.
 411         fHitMap2->SetHit(arg[0],arg[1],pList->GetSignal(arg[0],arg[1]));
 412     } // end for i
 413
 414     FinishDigits(alist);
 415
 416     // clean memory
 417     alist->Delete();
 418     delete alist;
 419     padr->Delete();
 420     fHitMap1->ClearMap();
 421     fHitMap2->ClearMap();
 422 }
 423 //______________________________________________________________________
 424 void AliITSsimulationSDD::FinishDigits(TObjArray *alist){
 425     // introduce the electronics effects and do zero-suppression if required
 426     Int_t nentries=alist->GetEntriesFast();
 427
 428     if(!nentries) return;
 429     ChargeToSignal();
 430     const char *kopt=fResponse->ZeroSuppOption();
 431     ZeroSuppression(kopt);
 432 }
 433 //______________________________________________________________________
 434 void AliITSsimulationSDD::HitsToAnalogDigits(AliITSmodule *mod,TObjArray *alst,
 435                                              TClonesArray *padr,
 436                                              AliITSpList *pList){
 437     // create maps to build the lists of tracks for each digit
 438
 439     TObjArray *fHits    = mod->GetHits();
 440     Int_t      nhits    = fHits->GetEntriesFast();
 441     Int_t      arg[6]   = {0,0,0,0,0,0};
 442     Int_t    dummy      = 0;
 443     Int_t    nofAnodes  = fNofMaps/2;
 444     Float_t  sddLength  = fSegmentation->Dx();
 445     Float_t  sddWidth   = fSegmentation->Dz();
 446     Float_t  anodePitch = fSegmentation->Dpz(dummy);
 447     Float_t  timeStep   = fSegmentation->Dpx(dummy);
 448     Float_t  driftSpeed = fResponse->DriftSpeed();
 449     Float_t  maxadc     = fResponse->MaxAdc();
 450     Float_t  topValue   = fResponse->DynamicRange();
 451     Float_t  cHloss     = fResponse->ChargeLoss();
 452     Float_t  norm       = maxadc/topValue;
 453     Float_t  dfCoeff, s1; fResponse->DiffCoeff(dfCoeff,s1); // Signal 2d Shape
 454     Double_t eVpairs    = 3.6;  // electron pair energy eV.
 455     Float_t  nsigma     = fResponse->NSigmaIntegration(); //
 456     Int_t    nlookups   = fResponse->GausNLookUp();       //
 457
 458     // Piergiorgio's part (apart for few variables which I made float
 459     // when i thought that can be done
 460     // Fill detector maps with GEANT hits
 461     // loop over hits in the module
 462
 463     const Float_t kconv = 1.0e+6;  // GeV->KeV
 464     Int_t    itrack      = 0;
 465     Int_t    hitDetector; // detector number (lay,lad,hitDetector)
 466     Int_t    iWing;       // which detector wing/side.
 467     Int_t    detector;    // 2*(detector-1)+iWing
 468     Int_t    ii,kk,ka,kt; // loop indexs
 469     Int_t    ia,it,index; // sub-pixel integration indexies
 470     Int_t    iAnode;      // anode number.
 471     Int_t    timeSample;  // time buckett.
 472     Int_t    anodeWindow; // anode direction charge integration width
 473     Int_t    timeWindow;  // time direction charge integration width
 474     Int_t    jamin,jamax; // anode charge integration window
 475     Int_t    jtmin,jtmax; // time charge integration window
 476     Int_t    ndiv;        // Anode window division factor.
 477     Int_t    nsplit;      // the number of splits in anode and time windows==1.
 478     Int_t    nOfSplits;   // number of times track length is split into
 479     Float_t  nOfSplitsF;  // Floating point version of nOfSplits.
 480     Float_t  kkF;         // Floating point version of loop index kk.
 481     Float_t  pathInSDD; // Track length in SDD.
 482     Float_t  drPath; // average position of track in detector. in microns
 483     Float_t  drTime; // Drift time
 484     Float_t  nmul;   // drift time window multiplication factor.
 485     Float_t  avDrft;  // x position of path length segment in cm.
 486     Float_t  avAnode; // Anode for path length segment in Anode number (float)
 487     Float_t  xAnode;  // Floating point anode number.
 488     Float_t  driftPath; // avDrft in microns.
 489     Float_t  width;     // width of signal at anodes.
 490     Double_t  depEnergy; // Energy deposited in this GEANT step.
 491     Double_t  xL[3],dxL[3]; // local hit coordinates and diff.
 492     Double_t sigA; // sigma of signal at anode.
 493     Double_t sigT; // sigma in time/drift direction for track segment
 494     Double_t aStep,aConst; // sub-pixel size and offset anode
 495     Double_t tStep,tConst; // sub-pixel size and offset time
 496     Double_t amplitude; // signal amplitude for track segment in nanoAmpere
 497     Double_t chargeloss; // charge loss for track segment.
 498     Double_t anodeAmplitude; // signal amplitude in anode direction
 499     Double_t aExpo;          // exponent of Gaussian anode direction
 500     Double_t timeAmplitude;  // signal amplitude in time direction
 501     Double_t tExpo;          // exponent of Gaussian time direction
 502 //  Double_t tof;            // Time of flight in ns of this step.
 503
 504     for(ii=0; ii<nhits; ii++) {
 505         if(!mod->LineSegmentL(ii,xL[0],dxL[0],xL[1],dxL[1],xL[2],dxL[2],
 506                               depEnergy,itrack)) continue;
 507         depEnergy  *= kconv;
 508         hitDetector = mod->GetDet();
 509         //tof         = 1.E+09*(mod->GetHit(ii)->GetTOF()); // tof in ns.
 510         //if(tof>sddLength/driftSpeed) continue; // hit happed too late.
 511
 512         // scale path to simulate a perpendicular track
 513         // continue if the particle did not lose energy
 514         // passing through detector
 515         if (!depEnergy) {
 516             Warning("HitsToAnalogDigits",
 517                     "fTrack = %d hit=%d module=%d This particle has"
 518                     " passed without losing energy!",
 519                     itrack,ii,mod->GetIndex());
 520             continue;
 521         } // end if !depEnergy
 522
 523         pathInSDD = TMath::Sqrt(dxL[0]*dxL[0]+dxL[1]*dxL[1]+dxL[2]*dxL[2]);
 524
 525         if (fFlag && pathInSDD) { depEnergy *= (0.03/pathInSDD); }
 526         drPath = 10000.*(dxL[0]+2.*xL[0])*0.5;
 527         if(drPath < 0) drPath = -drPath;
 528         drPath = sddLength-drPath;
 529         if(drPath < 0) {
 530             Warning("HitsToAnalogDigits",
 531                     "negative drift path drPath=%e sddLength=%e dxL[0]=%e "
 532                     "xL[0]=%e",
 533                     drPath,sddLength,dxL[0],xL[0]);
 534             continue;
 535         } // end if drPath < 0
 536
 537         // Compute number of segments to brake step path into
 538         drTime = drPath/driftSpeed;  //   Drift Time
 539         sigA   = TMath::Sqrt(2.*dfCoeff*drTime+s1*s1);// Sigma along the anodes
 540         // calcuate the number of time the path length should be split into.
 541         nOfSplits = (Int_t) (1. + 10000.*pathInSDD/sigA);
 542         if(fFlag) nOfSplits = 1;
 543
 544         // loop over path segments, init. some variables.
 545         depEnergy /= nOfSplits;
 546         nOfSplitsF = (Float_t) nOfSplits;
 547         for(kk=0;kk<nOfSplits;kk++) { // loop over path segments
 548             kkF       = (Float_t) kk + 0.5;
 549             avDrft    = xL[0]+dxL[0]*kkF/nOfSplitsF;
 550             avAnode   = xL[2]+dxL[2]*kkF/nOfSplitsF;
 551             driftPath = 10000.*avDrft;
 552
 553             iWing = 2;  // Assume wing is 2
 554             if(driftPath < 0) { // if wing is not 2 it is 1.
 555                 iWing     = 1;
 556                 driftPath = -driftPath;
 557             } // end if driftPath < 0
 558             driftPath = sddLength-driftPath;
 559             detector  = 2*(hitDetector-1) + iWing;
 560             if(driftPath < 0) {
 561                 Warning("HitsToAnalogDigits","negative drift path "
 562                         "driftPath=%e sddLength=%e avDrft=%e dxL[0]=%e "
 563                         "xL[0]=%e",driftPath,sddLength,avDrft,dxL[0],xL[0]);
 564                 continue;
 565             } // end if driftPath < 0
 566
 567             //   Drift Time
 568             drTime     = driftPath/driftSpeed; // drift time for segment.
 569             timeSample = (Int_t) (fScaleSize*drTime/timeStep + 1);
 570             // compute time Sample including tof information. The tof only
 571             // effects the time of the signal is recoreded and not the
 572             // the defusion.
 573             // timeSample = (Int_t) (fScaleSize*(drTime+tof)/timeStep + 1);
 574             if(timeSample > fScaleSize*fMaxNofSamples) {
 575                 Warning("HItsToAnalogDigits","Wrong Time Sample: %e",
 576                         timeSample);
 577                 continue;
 578             } // end if timeSample > fScaleSize*fMaxNoofSamples
 579
 580             //   Anode
 581             xAnode = 10000.*(avAnode)/anodePitch + nofAnodes/2;  // +1?
 582             if(xAnode*anodePitch > sddWidth || xAnode*anodePitch < 0.)
 583                           Warning("HitsToAnalogDigits",
 584                                   "Exceedubg sddWidth=%e Z = %e",
 585                                   sddWidth,xAnode*anodePitch);
 586             iAnode = (Int_t) (1.+xAnode); // xAnode?
 587             if(iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes) {
 588                 Warning("HitToAnalogDigits","Wrong iAnode: 1<%d>%d",
 589                         iAnode,nofAnodes);
 590                 continue;
 591             } // end if iAnode < 1 || iAnode > nofAnodes
 592
 593             // store straight away the particle position in the array
 594             // of particles and take idhit=ii only when part is entering (this
 595             // requires FillModules() in the macro for analysis) :
 596
 597             // Sigma along the anodes for track segment.
 598             sigA       = TMath::Sqrt(2.*dfCoeff*drTime+s1*s1);
 599             sigT       = sigA/driftSpeed;
 600             // Peak amplitude in nanoAmpere
 601             amplitude  = fScaleSize*160.*depEnergy/
 602                                  (timeStep*eVpairs*2.*acos(-1.)*sigT*sigA);
 603             amplitude *= timeStep/25.; // WARNING!!!!! Amplitude scaling to
 604                                        // account for clock variations
 605                                        // (reference value: 40 MHz)
 606             chargeloss = 1.-cHloss*driftPath/1000;
 607             amplitude *= chargeloss;
 608             width  = 2.*nsigma/(nlookups-1);
 609             // Spread the charge
 610             // Pixel index
 611             ndiv = 2;
 612             nmul = 3.;
 613             if(drTime > 1200.) {
 614                 ndiv = 4;
 615                 nmul = 1.5;
 616             } // end if drTime > 1200.
 617             // Sub-pixel index
 618             nsplit = 4; // hard-wired //nsplit=4;nsplit = (nsplit+1)/2*2;
 619             // Sub-pixel size see computation of aExpo and tExpo.
 620             aStep  = anodePitch/(nsplit*fScaleSize*sigA);
 621             aConst = xAnode*anodePitch/sigA;
 622             tStep  = timeStep/(nsplit*fScaleSize*sigT);
 623             tConst = drTime/sigT;
 624             // Define SDD window corresponding to the hit
 625             anodeWindow = (Int_t)(fScaleSize*nsigma*sigA/anodePitch+1);
 626             timeWindow  = (Int_t) (fScaleSize*nsigma*sigT/timeStep+1.);
 627             jamin = (iAnode - anodeWindow/ndiv - 1)*fScaleSize*nsplit +1;
 628             jamax = (iAnode + anodeWindow/ndiv)*fScaleSize*nsplit;
 629             if(jamin <= 0) jamin = 1;
 630             if(jamax > fScaleSize*nofAnodes*nsplit)
 631                                          jamax = fScaleSize*nofAnodes*nsplit;
 632             // jtmin and jtmax are Hard-wired
 633             jtmin = (Int_t)(timeSample-timeWindow*nmul-1)*nsplit+1;
 634             jtmax = (Int_t)(timeSample+timeWindow*nmul)*nsplit;
 635             if(jtmin <= 0) jtmin = 1;
 636             if(jtmax > fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit)
 637                                       jtmax = fScaleSize*fMaxNofSamples*nsplit;
 638             // Spread the charge in the anode-time window
 639             for(ka=jamin; ka <=jamax; ka++) {
 640                 ia = (ka-1)/(fScaleSize*nsplit) + 1;
 641                 if(ia <= 0) {
 642                     Warning("HitsToAnalogDigits","ia < 1: ");
 643                     continue;
 644                 } // end if
 645                 if(ia > nofAnodes) ia = nofAnodes;
 646                 aExpo     = (aStep*(ka-0.5)-aConst);
 647                 if(TMath::Abs(aExpo) > nsigma)  anodeAmplitude = 0.;
 648                 else {
 649                     dummy          = (Int_t) ((aExpo+nsigma)/width);
 650                     anodeAmplitude = amplitude*fResponse->GausLookUp(dummy);
 651                 } // end if TMath::Abs(aEspo) > nsigma
 652                 // index starts from 0
 653                 index = ((detector+1)%2)*nofAnodes+ia-1;
 654                 if(anodeAmplitude) for(kt=jtmin; kt<=jtmax; kt++) {
 655                     it = (kt-1)/nsplit+1;  // it starts from 1
 656                     if(it<=0){
 657                         Warning("HitsToAnalogDigits","it < 1:");
 658                         continue;
 659                     } // end if
 660                     if(it>fScaleSize*fMaxNofSamples)
 661                                                 it = fScaleSize*fMaxNofSamples;
 662                     tExpo    = (tStep*(kt-0.5)-tConst);
 663                     if(TMath::Abs(tExpo) > nsigma) timeAmplitude = 0.;
 664                     else {
 665                         dummy         = (Int_t) ((tExpo+nsigma)/width);
 666                         timeAmplitude = anodeAmplitude*
 667                                         fResponse->GausLookUp(dummy);
 668                     } // end if TMath::Abs(tExpo) > nsigma
 669                     // build the list of digits for this module
 670                     arg[0]         = index;
 671                     arg[1]         = it;
 672                     arg[2]         = itrack; // track number
 673                     arg[3]         = ii-1; // hit number.
 674                     timeAmplitude *= norm;
 675                     timeAmplitude *= 10;
 676                     ListOfFiredCells(arg,timeAmplitude,alst,padr);
 677                     pList->AddSignal(index,it,itrack,ii-1,
 678                                      mod->GetIndex(),timeAmplitude);
 679                 } // end if anodeAmplitude and loop over time in window
 680             } // loop over anodes in window
 681         } // end loop over "sub-hits"
 682     } // end loop over hits
 683 }
 684 //______________________________________________________________________
 685 void AliITSsimulationSDD::ListOfFiredCells(Int_t *arg,Double_t timeAmplitude,
 686                                           TObjArray *alist,TClonesArray *padr){
 687     // Returns the list of "fired" cells.
 688
 689     Int_t index     = arg[0];
 690     Int_t ik        = arg[1];
 691     Int_t idtrack   = arg[2];
 692     Int_t idhit     = arg[3];
 693     Int_t counter   = arg[4];
 694     Int_t countadr  = arg[5];
 695     Double_t charge = timeAmplitude;
 696     charge += fHitMap2->GetSignal(index,ik-1);
 697     fHitMap2->SetHit(index, ik-1, charge);
 698
 699     Int_t digits[3];
 700     Int_t it = (Int_t)((ik-1)/fScaleSize);
 701     digits[0] = index;
 702     digits[1] = it;
 703     digits[2] = (Int_t)timeAmplitude;
 704     Float_t phys;
 705     if (idtrack >= 0) phys = (Float_t)timeAmplitude;
 706     else phys = 0;
 707
 708     Double_t cellcharge = 0.;
 709     AliITSTransientDigit* pdigit;
 710     // build the list of fired cells and update the info
 711     if (!fHitMap1->TestHit(index, it)) {
 712         new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
 713         TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
 714         trinfo(0) = (Float_t)idtrack;
 715         trinfo(1) = (Float_t)idhit;
 716         trinfo(2) = (Float_t)timeAmplitude;
 717
 718         alist->AddAtAndExpand(new AliITSTransientDigit(phys,digits),counter);
 719         fHitMap1->SetHit(index, it, counter);
 720         counter++;
 721         pdigit=(AliITSTransientDigit*)alist->At(alist->GetLast());
 722         // list of tracks
 723         TObjArray *trlist=(TObjArray*)pdigit->TrackList();
 724         trlist->Add(&trinfo);
 725     } else {
 726         pdigit = (AliITSTransientDigit*) fHitMap1->GetHit(index, it);
 727         for(Int_t kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 728             cellcharge += fHitMap2->GetSignal(index,fScaleSize*it+kk);
 729         }  // end for kk
 730         // update charge
 731         (*pdigit).fSignal = (Int_t)cellcharge;
 732         (*pdigit).fPhysics += phys;
 733         // update list of tracks
 734         TObjArray* trlist = (TObjArray*)pdigit->TrackList();
 735         Int_t lastentry = trlist->GetLast();
 736         TVector *ptrkp = (TVector*)trlist->At(lastentry);
 737         TVector &trinfo = *ptrkp;
 738         Int_t lasttrack = Int_t(trinfo(0));
 739         Float_t lastcharge=(trinfo(2));
 740         if (lasttrack==idtrack ) {
 741             lastcharge += (Float_t)timeAmplitude;
 742             trlist->RemoveAt(lastentry);
 743             trinfo(0) = lasttrack;
 744             trinfo(1) = idhit;
 745             trinfo(2) = lastcharge;
 746             trlist->AddAt(&trinfo,lastentry);
 747         } else {
 748             new((*padr)[countadr++]) TVector(3);
 749             TVector &trinfo=*((TVector*) (*padr)[countadr-1]);
 750             trinfo(0) = (Float_t)idtrack;
 751             trinfo(1) = (Float_t)idhit;
 752             trinfo(2) = (Float_t)timeAmplitude;
 753             trlist->Add(&trinfo);
 754         } // end if lasttrack==idtrack
 755
 756 #ifdef print
 757         // check the track list - debugging
 758         Int_t trk[20], htrk[20];
 759         Float_t chtrk[20];
 760         Int_t nptracks = trlist->GetEntriesFast();
 761         if (nptracks > 2) {
 762             Int_t tr;
 763             for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
 764                 TVector *pptrkp = (TVector*)trlist->At(tr);
 765                 TVector &pptrk  = *pptrkp;
 766                 trk[tr]   = Int_t(pptrk(0));
 767                 htrk[tr]  = Int_t(pptrk(1));
 768                 chtrk[tr] = (pptrk(2));
 769                 cout << "nptracks "<<nptracks << endl;
 770             } // end for tr
 771         } // end if nptracks
 772 #endif
 773     } //  end if pdigit
 774
 775     // update counter and countadr for next call.
 776     arg[4] = counter;
 777     arg[5] = countadr;
 778 }
 779 //____________________________________________
 780
 781 void AliITSsimulationSDD::AddDigit(Int_t i, Int_t j, Int_t signal){
 782     // Adds a Digit.
 783     // tag with -1 signals coming from background tracks
 784     // tag with -2 signals coming from pure electronic noise
 785
 786     Int_t digits[3], tracks[3], hits[3];
 787     Float_t phys, charges[3];
 788
 789     Int_t trk[20], htrk[20];
 790     Float_t chtrk[20];
 791
 792     Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
 793
 794     if(do10to8) signal=Convert8to10(signal);
 795     AliITSTransientDigit *obj = (AliITSTransientDigit*)fHitMap1->GetHit(i,j);
 796     digits[0] = i;
 797     digits[1] = j;
 798     digits[2] = signal;
 799     if (!obj) {
 800         phys=0;
 801         Int_t k;
 802         for (k=0;k<3;k++) {
 803             tracks[k]=-2;
 804             charges[k]=0;
 805             hits[k]=-1;
 806         } // end for k
 807         fITS->AddSimDigit(1,phys,digits,tracks,hits,charges);
 808     } else {
 809         phys=obj->fPhysics;
 810         TObjArray* trlist=(TObjArray*)obj->TrackList();
 811         Int_t nptracks=trlist->GetEntriesFast();
 812         if (nptracks > 20) {
 813             Warning("AddDigit","nptracks=%d > 20 nptracks set to 20",nptracks);
 814             nptracks=20;
 815         } // end if nptracks > 20
 816         Int_t tr;
 817         for (tr=0;tr<nptracks;tr++) {
 818             TVector &pp  =*((TVector*)trlist->At(tr));
 819             trk[tr]=Int_t(pp(0));
 820             htrk[tr]=Int_t(pp(1));
 821             chtrk[tr]=(pp(2));
 822         } // end for tr
 823         if (nptracks > 1) {
 824             SortTracks(trk,chtrk,htrk,nptracks);
 825         } // end if nptracks > 1
 826         Int_t i;
 827         if (nptracks < 3 ) {
 828             for (i=0; i<nptracks; i++) {
 829                 tracks[i]=trk[i];
 830                 charges[i]=chtrk[i];
 831                 hits[i]=htrk[i];
 832             } // end for i
 833             for (i=nptracks; i<3; i++) {
 834                 tracks[i]=-3;
 835                 hits[i]=-1;
 836                 charges[i]=0;
 837             } // end for i
 838         } else {
 839             for (i=0; i<3; i++) {
 840                 tracks[i]=trk[i];
 841                 charges[i]=chtrk[i];
 842                 hits[i]=htrk[i];
 843             } // end for i
 844         } // end if/else nptracks < 3
 845
 846         fITS->AddSimDigit(1,phys,digits,tracks,hits,charges);
 847
 848     } // end if/else !obj
 849 }
 850 //______________________________________________________________________
 851 void AliITSsimulationSDD::SortTracks(Int_t *tracks,Float_t *charges,
 852                                      Int_t *hits,Int_t ntr){
 853     // Sort the list of tracks contributing to a given digit
 854     // Only the 3 most significant tracks are acctually sorted
 855     //  Loop over signals, only 3 times
 856
 857     Float_t qmax;
 858     Int_t   jmax;
 859     Int_t   idx[3]  = {-3,-3,-3};
 860     Float_t jch[3]  = {-3,-3,-3};
 861     Int_t   jtr[3]  = {-3,-3,-3};
 862     Int_t   jhit[3] = {-3,-3,-3};
 863     Int_t   i,j,imax;
 864
 865     if (ntr<3) imax = ntr;
 866     else imax = 3;
 867     for(i=0;i<imax;i++){
 868         qmax = 0;
 869         jmax = 0;
 870         for(j=0;j<ntr;j++){
 871             if((i == 1 && j == idx[i-1] )
 872                ||(i == 2 && (j == idx[i-1] || j == idx[i-2]))) continue;
 873             if(charges[j] > qmax) {
 874                 qmax = charges[j];
 875                 jmax=j;
 876             } // end if charges[j]>qmax
 877         } // end for j
 878         if(qmax > 0) {
 879             idx[i]  = jmax;
 880             jch[i]  = charges[jmax];
 881             jtr[i]  = tracks[jmax];
 882             jhit[i] = hits[jmax];
 883         } // end if qmax > 0
 884     } // end for i
 885
 886     for(i=0;i<3;i++){
 887         if (jtr[i] == -3) {
 888             charges[i] = 0;
 889             tracks[i]  = -3;
 890             hits[i]    = -1;
 891         } else {
 892             charges[i] = jch[i];
 893             tracks[i]  = jtr[i];
 894             hits[i]    = jhit[i];
 895         } // end if jtr[i] == -3
 896     } // end for i
 897 }
 898 //______________________________________________________________________
 899 void AliITSsimulationSDD::ChargeToSignal() {
 900     // add baseline, noise, electronics and ADC saturation effects
 901
 902     char opt1[20], opt2[20];
 903     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
 904     char *read = strstr(opt1,"file");
 905     Float_t baseline, noise;
 906
 907     if (read) {
 908         static Bool_t readfile=kTRUE;
 909         //read baseline and noise from file
 910         if (readfile) ReadBaseline();
 911         readfile=kFALSE;
 912     } else fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
 913
 914     Float_t contrib=0;
 915     Int_t i,k,kk;
 916     Float_t maxadc = fResponse->MaxAdc();
 917     if(!fDoFFT) {
 918         for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
 919             if (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
 920             for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 921                 fInZR[k]  = fHitMap2->GetSignal(i,k);
 922                 contrib   = (baseline + noise*gRandom->Gaus());
 923                 fInZR[k] += contrib;
 924             } // end for k
 925             for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
 926                 Double_t newcont = 0.;
 927                 Double_t maxcont = 0.;
 928                 for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 929                     newcont = fInZR[fScaleSize*k+kk];
 930                     if(newcont > maxcont) maxcont = newcont;
 931                 } // end for kk
 932                 newcont = maxcont;
 933                 if (newcont >= maxadc) newcont = maxadc -1;
 934                 if(newcont >= baseline){
 935                     Warning("","newcont=%d>=baseline=%d",newcont,baseline);
 936                 } // end if
 937                 // back to analog: ?
 938                 fHitMap2->SetHit(i,k,newcont);
 939             }  // end for k
 940         } // end for i loop over anodes
 941         return;
 942     } // end if DoFFT
 943
 944     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
 945         if  (read && i<fNofMaps) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
 946         for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 947             fInZR[k]  = fHitMap2->GetSignal(i,k);
 948             contrib   = (baseline + noise*gRandom->Gaus());
 949             fInZR[k] += contrib;
 950             fInZI[k]  = 0.;
 951         } // end for k
 952         FastFourierTransform(fElectronics,&fInZR[0],&fInZI[0],1);
 953         for(k=0; k<fScaleSize*fMaxNofSamples; k++) {
 954             Double_t rw = fElectronics->GetTraFunReal(k);
 955             Double_t iw = fElectronics->GetTraFunImag(k);
 956             fOutZR[k]   = fInZR[k]*rw - fInZI[k]*iw;
 957             fOutZI[k]   = fInZR[k]*iw + fInZI[k]*rw;
 958         } // end for k
 959         FastFourierTransform(fElectronics,&fOutZR[0],&fOutZI[0],-1);
 960         for(k=0; k<fMaxNofSamples; k++) {
 961             Double_t newcont1 = 0.;
 962             Double_t maxcont1 = 0.;
 963             for(kk=0;kk<fScaleSize;kk++) {
 964                 newcont1 = fOutZR[fScaleSize*k+kk];
 965                 if(newcont1 > maxcont1) maxcont1 = newcont1;
 966             } // end for kk
 967             newcont1 = maxcont1;
 968             if (newcont1 >= maxadc) newcont1 = maxadc -1;
 969             fHitMap2->SetHit(i,k,newcont1);
 970         } // end for k
 971     } // end for i loop over anodes
 972   return;
 973 }
 974 //______________________________________________________________________
 975 void AliITSsimulationSDD::GetAnodeBaseline(Int_t i,Float_t &baseline,
 976                                            Float_t &noise){
 977     // Returns the Baseline for a particular anode.
 978     baseline = fBaseline[i];
 979     noise    = fNoise[i];
 980 }
 981 //______________________________________________________________________
 982 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl,
 983                                            Int_t &th){
 984     // Returns the compression alogirthm parameters
 985     Int_t size = fD.GetSize();
 986     if (size > 2 ) {
 987         db=fD[i]; tl=fT1[i]; th=fT2[i];
 988     } else {
 989         if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
 990             db=fD[1]; tl=fT1[1]; th=fT2[1];
 991         } else {
 992             db=fD[0]; tl=fT1[0]; th=fT2[0];
 993         } // end if size <=2 && i>=fNofMaps/2
 994     } // end if size >2
 995 }
 996 //______________________________________________________________________
 997 void AliITSsimulationSDD::CompressionParam(Int_t i,Int_t &db,Int_t &tl){
 998     // returns the compression alogirthm parameters
 999     Int_t size = fD.GetSize();
1000
1001     if (size > 2 ) {
1002         db=fD[i]; tl=fT1[i];
1003     } else {
1004         if (size <= 2 && i>=fNofMaps/2) {
1005             db=fD[1]; tl=fT1[1];
1006         } else {
1007             db=fD[0]; tl=fT1[0];
1008         } // end if size <=2 && i>=fNofMaps/2
1009     } // end if size > 2
1010 }
1011 //______________________________________________________________________
1012 void AliITSsimulationSDD::SetCompressParam(){
1013     // Sets the compression alogirthm parameters
1014     Int_t cp[8],i;
1015
1016     fResponse->GiveCompressParam(cp);
1017     for (i=0; i<2; i++) {
1018         fD[i]   = cp[i];
1019         fT1[i]  = cp[i+2];
1020         fT2[i]  = cp[i+4];
1021         fTol[i] = cp[i+6];
1022     } // end for i
1023 }
1024 //______________________________________________________________________
1025 void AliITSsimulationSDD::ReadBaseline(){
1026     // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1027     // case data should be organised in a tree with one entry for each
1028     // module => reading should be done accordingly
1029     // or a classic file and do smth. like this:
1030     // Read baselines and noise for SDD
1031
1032     Int_t na,pos;
1033     Float_t bl,n;
1034     char input[100], base[100], param[100];
1035     char *filtmp;
1036
1037     fResponse->Filenames(input,base,param);
1038     fFileName=base;
1039 //
1040     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1041     FILE *bline = fopen(filtmp,"r");
1042     na = 0;
1043
1044     if(bline) {
1045         while(fscanf(bline,"%d %f %f",&pos, &bl, &n) != EOF) {
1046             if (pos != na+1) {
1047                 Error("ReadBaseline","Anode number not in increasing order!",
1048                       filtmp);
1049                 exit(1);
1050             } // end if pos != na+1
1051             fBaseline[na]=bl;
1052             fNoise[na]=n;
1053             na++;
1054         } // end while
1055     } else {
1056         Error("ReadBaseline"," THE BASELINE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1057         exit(1);
1058     } // end if(bline)
1059
1060     fclose(bline);
1061     delete [] filtmp;
1062 }
1063 //______________________________________________________________________
1064 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert10to8(Int_t signal) const {
1065     // To the 10 to 8 bit lossive compression.
1066     // code from Davide C. and Albert W.
1067
1068     if (signal < 128)  return signal;
1069     if (signal < 256)  return (128+((signal-128)>>1));
1070     if (signal < 512)  return (192+((signal-256)>>3));
1071     if (signal < 1024) return (224+((signal-512)>>4));
1072     return 0;
1073 }
1074 //______________________________________________________________________
1075 Int_t AliITSsimulationSDD::Convert8to10(Int_t signal) const {
1076     // Undo the lossive 10 to 8 bit compression.
1077     // code from Davide C. and Albert W.
1078     if (signal < 0 || signal > 255) {
1079         Warning("Convert8to10","out of range signal=%d",signal);
1080         return 0;
1081     } // end if signal <0 || signal >255
1082
1083     if (signal < 128) return signal;
1084     if (signal < 192) {
1085         if (TMath::Odd(signal)) return (128+((signal-128)<<1));
1086         else  return (128+((signal-128)<<1)+1);
1087     } // end if signal < 192
1088     if (signal < 224) {
1089         if (TMath::Odd(signal)) return (256+((signal-192)<<3)+3);
1090         else  return (256+((signal-192)<<3)+4);
1091     } // end if signal < 224
1092     if (TMath::Odd(signal)) return (512+((signal-224)<<4)+7);
1093     return (512+((signal-224)<<4)+7);
1094 }
1095 //______________________________________________________________________
1096 AliITSMap*   AliITSsimulationSDD::HitMap(Int_t i){
1097     //Return the correct map.
1098
1099     return ((i==0)? fHitMap1 : fHitMap2);
1100 }
1101 //______________________________________________________________________
1102 void AliITSsimulationSDD::ZeroSuppression(const char *option) {
1103     // perform the zero suppresion
1104
1105     if (strstr(option,"2D")) {
1106         //Init2D();              // activate if param change module by module
1107         Compress2D();
1108     } else if (strstr(option,"1D")) {
1109         //Init1D();              // activate if param change module by module
1110         Compress1D();
1111     } else StoreAllDigits();
1112 }
1113 //______________________________________________________________________
1114 void AliITSsimulationSDD::Init2D(){
1115     // read in and prepare arrays: fD, fT1, fT2
1116     //                         savemu[nanodes], savesigma[nanodes]
1117     // read baseline and noise from file - either a .root file and in this
1118     // case data should be organised in a tree with one entry for each
1119     // module => reading should be done accordingly
1120     // or a classic file and do smth. like this ( code from Davide C. and
1121     // Albert W.) :
1122     // Read 2D zero-suppression parameters for SDD
1123
1124     if (!strstr(fParam,"file")) return;
1125
1126     Int_t na,pos,tempTh;
1127     Float_t mu,sigma;
1128     Float_t *savemu    = new Float_t [fNofMaps];
1129     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1130     char input[100],basel[100],par[100];
1131     char *filtmp;
1132     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1133
1134     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1135     fFileName = par;
1136 //
1137     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1138     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1139     na = 0;
1140
1141     if(param) {
1142         while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1143             if (pos != na+1) {
1144                 Error("Init2D","Anode number not in increasing order!",filtmp);
1145                 exit(1);
1146             } // end if pos != na+1
1147             savemu[na] = mu;
1148           savesigma[na] = sigma;
1149           if ((2.*sigma) < mu) {
1150               fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1151               mu = 2.0 * sigma;
1152           } else fD[na] = 0;
1153           tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1154           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1155           fT1[na] = tempTh;
1156           tempTh = (Int_t)floor(mu+3.0*sigma+0.5) - minval;
1157           if (tempTh < 0) tempTh=0;
1158           fT2[na] = tempTh;
1159           na++;
1160         } // end while
1161     } else {
1162         Error("Init2D","THE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1163         exit(1);
1164     } // end if(param)
1165
1166     fclose(param);
1167     delete [] filtmp;
1168     delete [] savemu;
1169     delete [] savesigma;
1170 }
1171 //______________________________________________________________________
1172 void AliITSsimulationSDD::Compress2D(){
1173     // simple ITS cluster finder -- online zero-suppression conditions
1174
1175     Int_t db,tl,th;
1176     Int_t minval   = fResponse->MinVal();
1177     Bool_t write   = fResponse->OutputOption();
1178     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1179     Int_t nz, nl, nh, low, i, j;
1180
1181     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1182         CompressionParam(i,db,tl,th);
1183         nz  = 0;
1184         nl  = 0;
1185         nh  = 0;
1186         low = 0;
1187         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1188             Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1189             signal -= db; // if baseline eq. is done here
1190             if (signal <= 0) {nz++; continue;}
1191             if ((signal - tl) < minval) low++;
1192             if ((signal - th) >= minval) {
1193                 nh++;
1194                 Bool_t cond=kTRUE;
1195                 FindCluster(i,j,signal,minval,cond);
1196                 if(cond && j &&
1197                    ((TMath::Abs(fHitMap2->GetSignal(i,j-1))-th)>=minval)){
1198                     if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1199                     AddDigit(i,j,signal);
1200                 } // end if cond&&j&&()
1201             } else if ((signal - tl) >= minval) nl++;
1202         } // end for j loop time samples
1203         if (write) TreeB()->Fill(nz,nl,nh,low,i+1);
1204     } //end for i loop anodes
1205
1206     char hname[30];
1207     if (write) {
1208         sprintf(hname,"TNtuple%d_%d",fModule,fEvent);
1209         TreeB()->Write(hname);
1210         // reset tree
1211         TreeB()->Reset();
1212     } // end if write
1213 }
1214 //______________________________________________________________________
1215 void  AliITSsimulationSDD::FindCluster(Int_t i,Int_t j,Int_t signal,
1216                                        Int_t minval,Bool_t &cond){
1217     // Find clusters according to the online 2D zero-suppression algorithm
1218     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1219     Bool_t high    = kFALSE;
1220
1221     fHitMap2->FlagHit(i,j);
1222 //
1223 //  check the online zero-suppression conditions
1224 //
1225     const Int_t kMaxNeighbours = 4;
1226     Int_t nn;
1227     Int_t dbx,tlx,thx;
1228     Int_t xList[kMaxNeighbours], yList[kMaxNeighbours];
1229     fSegmentation->Neighbours(i,j,&nn,xList,yList);
1230     Int_t in,ix,iy,qns;
1231     for (in=0; in<nn; in++) {
1232         ix=xList[in];
1233         iy=yList[in];
1234         if (fHitMap2->TestHit(ix,iy)==kUnused) {
1235             CompressionParam(ix,dbx,tlx,thx);
1236             Int_t qn = (Int_t)(fHitMap2->GetSignal(ix,iy));
1237             qn -= dbx; // if baseline eq. is done here
1238             if ((qn-tlx) < minval) {
1239                 fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1240                 continue;
1241             } else {
1242                 if ((qn - thx) >= minval) high=kTRUE;
1243                 if (cond) {
1244                     if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1245                     AddDigit(i,j,signal);
1246                 } // end if cond
1247                 if(do10to8) qns = Convert10to8(qn);
1248                 else qns=qn;
1249                 if (!high) AddDigit(ix,iy,qns);
1250                 cond=kFALSE;
1251                 if(!high) fHitMap2->FlagHit(ix,iy);
1252             } // end if qn-tlx < minval
1253         } // end if  TestHit
1254     } // end for in loop over neighbours
1255 }
1256 //______________________________________________________________________
1257 void AliITSsimulationSDD::Init1D(){
1258     // this is just a copy-paste of input taken from 2D algo
1259     // Torino people should give input
1260     // Read 1D zero-suppression parameters for SDD
1261
1262     if (!strstr(fParam,"file")) return;
1263
1264     Int_t na,pos,tempTh;
1265     Float_t mu,sigma;
1266     Float_t *savemu    = new Float_t [fNofMaps];
1267     Float_t *savesigma = new Float_t [fNofMaps];
1268     char input[100],basel[100],par[100];
1269     char *filtmp;
1270     Int_t minval = fResponse->MinVal();
1271
1272     fResponse->Filenames(input,basel,par);
1273     fFileName=par;
1274
1275 //  set first the disable and tol param
1276     SetCompressParam();
1277 //
1278     filtmp = gSystem->ExpandPathName(fFileName.Data());
1279     FILE *param = fopen(filtmp,"r");
1280     na = 0;
1281
1282     if (param) {
1283         fscanf(param,"%d %d %d %d ", &fT2[0], &fT2[1], &fTol[0], &fTol[1]);
1284         while(fscanf(param,"%d %f %f",&pos, &mu, &sigma) != EOF) {
1285             if (pos != na+1) {
1286                 Error("Init1D","Anode number not in increasing order!",filtmp);
1287                 exit(1);
1288             } // end if pos != na+1
1289             savemu[na]=mu;
1290             savesigma[na]=sigma;
1291             if ((2.*sigma) < mu) {
1292                 fD[na] = (Int_t)floor(mu - 2.0*sigma + 0.5);
1293                 mu = 2.0 * sigma;
1294             } else fD[na] = 0;
1295             tempTh = (Int_t)floor(mu+2.25*sigma+0.5) - minval;
1296             if (tempTh < 0) tempTh=0;
1297             fT1[na] = tempTh;
1298             na++;
1299         } // end while
1300     } else {
1301         Error("Init1D","THE FILE %s DOES NOT EXIST !",filtmp);
1302         exit(1);
1303     } // end if(param)
1304
1305     fclose(param);
1306     delete [] filtmp;
1307     delete [] savemu;
1308     delete [] savesigma;
1309 }
1310 //______________________________________________________________________
1311 void AliITSsimulationSDD::Compress1D(){
1312     // 1D zero-suppression algorithm (from Gianluca A.)
1313     Int_t    dis,tol,thres,decr,diff;
1314     UChar_t *str=fStream->Stream();
1315     Int_t    counter=0;
1316     Bool_t   do10to8=fResponse->Do10to8();
1317     Int_t    last=0;
1318     Int_t    k,i,j;
1319
1320     for (k=0; k<2; k++) {
1321         tol = Tolerance(k);
1322         dis = Disable(k);
1323         for (i=0; i<fNofMaps/2; i++) {
1324             Bool_t firstSignal=kTRUE;
1325             Int_t idx=i+k*fNofMaps/2;
1326             CompressionParam(idx,decr,thres);
1327             for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1328                 Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(idx,j));
1329                 signal -= decr;  // if baseline eq.
1330                 if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1331                 if (signal <= thres) {
1332                     signal=0;
1333                     diff=128;
1334                     last=0;
1335                     // write diff in the buffer for HuffT
1336                     str[counter]=(UChar_t)diff;
1337                     counter++;
1338                     continue;
1339                 } // end if signal <= thres
1340                 diff=signal-last;
1341                 if (diff > 127) diff=127;
1342                 if (diff < -128) diff=-128;
1343                 if (signal < dis) {
1344                     // tol has changed to 8 possible cases ? - one can write
1345                     // this if(TMath::Abs(diff)<tol) ... else ...
1346                     if(TMath::Abs(diff)<tol) diff=0;
1347                     // or keep it as it was before
1348                     /*
1349                     if (tol==1 && (diff >= -2 && diff <= 1)) diff=0;
1350                     if (tol==2 && (diff >= -4 && diff <= 3)) diff=0;
1351                     if (tol==3 && (diff >= -16 && diff <= 15)) diff=0;
1352                     */
1353                     AddDigit(idx,j,last+diff);
1354                 } else {
1355                     AddDigit(idx,j,signal);
1356                 } // end if singal < dis
1357                 diff += 128;
1358                 // write diff in the buffer used to compute Huffman tables
1359                 if (firstSignal) str[counter]=(UChar_t)signal;
1360                 else str[counter]=(UChar_t)diff;
1361                 counter++;
1362                 last=signal;
1363                 firstSignal=kFALSE;
1364             } // end for j loop time samples
1365         } // end for i loop anodes  one half of detector
1366     } //  end for k
1367
1368     // check
1369     fStream->CheckCount(counter);
1370
1371     // open file and write out the stream of diff's
1372     static Bool_t open=kTRUE;
1373     static TFile *outFile;
1374     Bool_t write = fResponse->OutputOption();
1375
1376     if (write ) {
1377         if(open) {
1378             SetFileName("stream.root");
1379             cout<<"filename "<<fFileName<<endl;
1380             outFile=new TFile(fFileName,"recreate");
1381             cout<<"I have opened "<<fFileName<<" file "<<endl;
1382         } // end if open
1383         open = kFALSE;
1384         outFile->cd();
1385         fStream->Write();
1386     }  // endif write
1387
1388     fStream->ClearStream();
1389
1390     // back to galice.root file
1391
1392     TTree *fAli=gAlice->TreeK();
1393     TFile *file = 0;
1394
1395     if (fAli) file =fAli->GetCurrentFile();
1396     file->cd();
1397 }
1398 //______________________________________________________________________
1399 void AliITSsimulationSDD::StoreAllDigits(){
1400     // if non-zero-suppressed data
1401     Bool_t do10to8 = fResponse->Do10to8();
1402     Int_t i, j, digits[3];
1403
1404     for (i=0; i<fNofMaps; i++) {
1405         for (j=0; j<fMaxNofSamples; j++) {
1406             Int_t signal=(Int_t)(fHitMap2->GetSignal(i,j));
1407             if(do10to8) signal = Convert10to8(signal);
1408             if(do10to8) signal = Convert8to10(signal);
1409             digits[0] = i;
1410             digits[1] = j;
1411             digits[2] = signal;
1412             fITS->AddRealDigit(1,digits);
1413         } // end for j
1414     } // end for i
1415 }
1416 //______________________________________________________________________
1417 void AliITSsimulationSDD::CreateHistograms(Int_t scale){
1418     // Creates histograms of maps for debugging
1419     Int_t i;
1420
1421       fHis=new TObjArray(fNofMaps);
1422       for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1423            TString sddName("sdd_");
1424            Char_t candNum[4];
1425            sprintf(candNum,"%d",i+1);
1426            sddName.Append(candNum);
1427            fHis->AddAt(new TH1F(sddName.Data(),"SDD maps",scale*fMaxNofSamples,
1428                                 0.,(Float_t) scale*fMaxNofSamples), i);
1429       } // end for i
1430 }
1431 //______________________________________________________________________
1432 void AliITSsimulationSDD::FillHistograms(){
1433     // fill 1D histograms from map
1434
1435     if (!fHis) return;
1436
1437     for( Int_t i=0; i<fNofMaps; i++) {
1438         TH1F *hist =(TH1F *)fHis->UncheckedAt(i);
1439         Int_t nsamples = hist->GetNbinsX();
1440         for( Int_t j=0; j<nsamples; j++) {
1441             Double_t signal=fHitMap2->GetSignal(i,j);
1442             hist->Fill((Float_t)j,signal);
1443         } // end for j
1444     } // end for i
1445 }
1446 //______________________________________________________________________
1447 void AliITSsimulationSDD::ResetHistograms(){
1448     // Reset histograms for this detector
1449     Int_t i;
1450
1451     for (i=0;i<fNofMaps;i++ ) {
1452         if (fHis->At(i))    ((TH1F*)fHis->At(i))->Reset();
1453     } // end for i
1454 }
1455 //______________________________________________________________________
1456 TH1F *AliITSsimulationSDD::GetAnode(Int_t wing, Int_t anode) {
1457     // Fills a histogram from a give anode.
1458
1459     if (!fHis) return 0;
1460
1461     if(wing <=0 || wing > 2) {
1462         Warning("GetAnode","Wrong wing number: %d",wing);
1463         return NULL;
1464     } // end if wing <=0 || wing >2
1465     if(anode <=0 || anode > fNofMaps/2) {
1466         Warning("GetAnode","Wrong anode number: %d",anode);
1467         return NULL;
1468     } // end if ampde <=0 || andoe > fNofMaps/2
1469
1470     Int_t index = (wing-1)*fNofMaps/2 + anode-1;
1471     return (TH1F*)(fHis->At(index));
1472 }
1473 //______________________________________________________________________
1474 void AliITSsimulationSDD::WriteToFile(TFile *hfile) {
1475     // Writes the histograms to a file
1476
1477     if (!fHis) return;
1478
1479     hfile->cd();
1480     Int_t i;
1481     for(i=0; i<fNofMaps; i++)  fHis->At(i)->Write(); //fAdcs[i]->Write();
1482     return;
1483 }
1484 //______________________________________________________________________
1485 Float_t AliITSsimulationSDD::GetNoise() {
1486     // Returns the noise value
1487     //Bool_t do10to8=fResponse->Do10to8();
1488     //noise will always be in the liniar part of the signal
1489     Int_t decr;
1490     Int_t threshold = fT1[0];
1491     char opt1[20], opt2[20];
1492
1493     fResponse->ParamOptions(opt1,opt2);
1494     fParam=opt2;
1495     char *same = strstr(opt1,"same");
1496     Float_t noise,baseline;
1497     if (same) {
1498         fResponse->GetNoiseParam(noise,baseline);
1499     } else {
1500         static Bool_t readfile=kTRUE;
1501         //read baseline and noise from file
1502         if (readfile) ReadBaseline();
1503         readfile=kFALSE;
1504     } // end if same
1505
1506     TCanvas *c2 = (TCanvas*)gROOT->GetListOfCanvases()->FindObject("c2");
1507     if(c2) delete c2->GetPrimitive("noisehist");
1508     if(c2) delete c2->GetPrimitive("anode");
1509     else     c2=new TCanvas("c2");
1510     c2->cd();
1511     c2->SetFillColor(0);
1512
1513     TH1F *noisehist = new TH1F("noisehist","noise",100,0.,(float)2*threshold);
1514     TH1F *anode = new TH1F("anode","Anode Projection",fMaxNofSamples,0.,
1515                            (float)fMaxNofSamples);
1516     Int_t i,k;
1517     for (i=0;i<fNofMaps;i++) {
1518         CompressionParam(i,decr,threshold);
1519         if  (!same) GetAnodeBaseline(i,baseline,noise);
1520         anode->Reset();
1521         for (k=0;k<fMaxNofSamples;k++) {
1522             Float_t signal=(Float_t)fHitMap2->GetSignal(i,k);
1523             //if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal-baseline);
1524             if (signal <= (float)threshold) noisehist->Fill(signal);
1525             anode->Fill((float)k,signal);
1526         } // end for k
1527         anode->Draw();
1528         c2->Update();
1529     } // end for i
1530     TF1 *gnoise = new TF1("gnoise","gaus",0.,threshold);
1531     noisehist->Fit("gnoise","RQ");
1532     noisehist->Draw();
1533     c2->Update();
1534     Float_t mnoise = gnoise->GetParameter(1);
1535     cout << "mnoise : " << mnoise << endl;
1536     Float_t rnoise = gnoise->GetParameter(2);
1537     cout << "rnoise : " << rnoise << endl;
1538     delete noisehist;
1539     return rnoise;
1540 }//______________________________________________________________________
1541 void AliITSsimulationSDD::WriteSDigits(AliITSpList *pList){
1542     // Fills the Summable digits Tree
1543     Int_t i,ni,j,nj;
1544     static AliITS *aliITS = (AliITS*)gAlice->GetModule("ITS");
1545
1546     pList->GetMaxMapIndex(ni,nj);
1547     for(i=0;i<ni;i++)for(j=0;j<nj;j++){
1548         if(pList->GetSignalOnly(i,j)>0.5*fT1[0]){ // above small threshold.
1549             aliITS->AddSumDigit(*(pList->GetpListItem(i,j)));
1550 //          cout << "pListSDD: " << *(pList->GetpListItem(i,j)) << endl;
1551         } // end if
1552     } // end for i,j
1553     return;
1554 }
1555 //______________________________________________________________________
1556 void AliITSsimulationSDD::Print() {
1557     // Print SDD simulation Parameters
1558
1559     cout << "**************************************************" << endl;
1560     cout << "   Silicon Drift Detector Simulation Parameters   " << endl;
1561     cout << "**************************************************" << endl;
1562     cout << "Flag for Perpendicular tracks: " << (Int_t) fFlag << endl;
1563     cout << "Flag for noise checking: " << (Int_t) fCheckNoise << endl;
1564     cout << "Flag to switch off electronics: " << (Int_t) fDoFFT << endl;
1565     cout << "Number pf Anodes used: " << fNofMaps << endl;
1566     cout << "Number of Time Samples: " << fMaxNofSamples << endl;
1567     cout << "Scale size factor: " << fScaleSize << endl;
1568     cout << "**************************************************" << endl;
1569 }