TPC/AliTPCCalibTCF.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 2007-08, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16
  17 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  18 //                                                                           //
  19 // Class for Evaluation and Validation of the ALTRO Tail Cancelation Filter  //
  20 // (TCF) parameters out of TPC Raw data                                      //
  21 //                                                                           //
  22 // Author: Stefan Rossegger, Simon Feigl                                     //
  23 //                                                                           //
  24 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  25
  26 #include "AliTPCCalibTCF.h"
  27
  28 #include <TObject.h>
  29 #include <TCanvas.h>
  30 #include <TFile.h>
  31 #include <TKey.h>
  32 #include <TStyle.h>
  33 #include <TMinuit.h>
  34 #include <TH1F.h>
  35 #include <TH2F.h>
  36 #include <AliSysInfo.h>
  37
  38 #include <TMath.h>
  39 #include <TNtuple.h>
  40 #include <TEntryList.h>
  41 #include "AliRawReaderRoot.h"
  42 #include "AliRawHLTManager.h"
  43 #include "AliTPCRawStream.h"
  44 #include "AliTPCROC.h"
  45
  46 #include "AliTPCAltroEmulator.h"
  47
  48 #include "AliTPCmapper.h"
  49 #include <fstream>
  50
  51 ClassImp(AliTPCCalibTCF)
  52
  53 AliTPCCalibTCF::AliTPCCalibTCF() :
  54   TNamed(),
  55   fGateWidth(80),
  56   fSample(900),
  57   fPulseLength(500),
  58   fLowPulseLim(30),
  59   fUpPulseLim(1000),
  60   fRMSLim(2.5),
  61   fRatioIntLim(2.5)
  62
  63 {
  64   //
  65   //  AliTPCCalibTCF standard constructor
  66   //
  67 }
  68
  69 //_____________________________________________________________________________
  70 AliTPCCalibTCF::AliTPCCalibTCF(Int_t gateWidth, Int_t sample, Int_t pulseLength, Int_t lowPulseLim, Int_t upPulseLim, Double_t rmsLim, Double_t ratioIntLim) :
  71   TNamed(),
  72   fGateWidth(gateWidth),
  73   fSample(sample),
  74   fPulseLength(pulseLength),
  75   fLowPulseLim(lowPulseLim),
  76   fUpPulseLim(upPulseLim),
  77   fRMSLim(rmsLim),
  78   fRatioIntLim(ratioIntLim)
  79 {
  80   //
  81   //  AliTPCCalibTCF constructor with specific (non-standard) thresholds
  82   //
  83 }
  84
  85 //_____________________________________________________________________________
  86 AliTPCCalibTCF::AliTPCCalibTCF(const AliTPCCalibTCF &tcf) :
  87   TNamed(tcf),
  88   fGateWidth(tcf.fGateWidth),
  89   fSample(tcf.fSample),
  90   fPulseLength(tcf.fPulseLength),
  91   fLowPulseLim(tcf.fLowPulseLim),
  92   fUpPulseLim(tcf.fUpPulseLim),
  93   fRMSLim(tcf.fRMSLim),
  94   fRatioIntLim(tcf.fRatioIntLim)
  95 {
  96   //
  97   //  AliTPCCalibTCF copy constructor
  98   //
  99 }
 100
 101
 102 //_____________________________________________________________________________
 103 AliTPCCalibTCF& AliTPCCalibTCF::operator = (const AliTPCCalibTCF &source)
 104 {
 105   //
 106   // AliTPCCalibTCF assignment operator
 107   //
 108
 109   if (&source == this) return *this;
 110   new (this) AliTPCCalibTCF(source);
 111
 112   return *this;
 113
 114 }
 115
 116 //_____________________________________________________________________________
 117 AliTPCCalibTCF::~AliTPCCalibTCF()
 118 {
 119   //
 120   // AliTPCCalibTCF destructor
 121   //
 122 }
 123
 124 //_____________________________________________________________________________
 125 void AliTPCCalibTCF::ProcessRawFile(const char *nameRawFile, const char *nameFileOut, bool bUseHLTOUT) {
 126   //
 127   // Loops over all events within one RawData file and collects proper pulses
 128   // (according to given tresholds) per pad
 129   // Histograms per pad are stored in 'nameFileOut'
 130   //
 131
 132   // create the data reader
 133   AliRawReader *rawReader = new AliRawReaderRoot(nameRawFile);
 134   if (!rawReader) {
 135     return;
 136   }
 137
 138   // create HLT reader for redirection of TPC data from HLTOUT to TPC reconstruction
 139   AliRawReader *hltReader=AliRawHLTManager::AliRawHLTManager::CreateRawReaderHLT(rawReader, "TPC");
 140
 141   // now choose the data source
 142   if (bUseHLTOUT) rawReader=hltReader;
 143
 144   //  rawReader->Reset();
 145   rawReader->RewindEvents();
 146
 147   if (!rawReader->NextEvent()) {
 148     printf("no events found in %s\n",nameRawFile);
 149     return;
 150   }
 151
 152   Int_t ievent=0;
 153   do {
 154     AliSysInfo::AddStamp(Form("start_event_%d",ievent), ievent,-1,-1);
 155     printf("Reading next event ... Nr: %d\n",ievent);
 156     AliTPCRawStream *rawStream = new AliTPCRawStream(rawReader);
 157     rawReader->Select("TPC");
 158     ProcessRawEvent(rawStream, nameFileOut);
 159     delete rawStream;
 160     AliSysInfo::AddStamp(Form("end_event_%d",ievent), ievent,-1,-1);
 161     ievent++;
 162   } while (rawReader->NextEvent());
 163
 164   rawReader->~AliRawReader();
 165
 166 }
 167
 168
 169 //_____________________________________________________________________________
 170 void AliTPCCalibTCF::ProcessRawEvent(AliTPCRawStream *rawStream, const char *nameFileOut) {
 171   //
 172   // Extracts proper pulses (according the given tresholds) within one event
 173   // and accumulates them into one histogram per pad. All histograms are
 174   // saved in the file 'nameFileOut'.
 175   // The first bins of the histograms contain the following information:
 176   //   bin 1: Number of accumulated pulses
 177   //   bin 2;3;4: Sector; Row; Pad;
 178   //
 179
 180   rawStream->Reset();
 181
 182   Int_t sector = rawStream->GetSector();
 183   Int_t row    = rawStream->GetRow();
 184
 185   Int_t prevSec  = 999999;
 186   Int_t prevRow  = 999999;
 187   Int_t prevPad  = 999999;
 188   Int_t prevTime = 999999;
 189
 190   TFile fileOut(nameFileOut,"UPDATE");
 191   fileOut.cd();
 192
 193   TH1I *tempHis = new TH1I("tempHis","tempHis",fSample+fGateWidth,fGateWidth,fSample+fGateWidth);
 194   TH1I *tempRMSHis = new TH1I("tempRMSHis","tempRMSHis",2000,0,2000);
 195
 196   //  printf("raw next: %d\n",rawStream->Next());
 197
 198   while (rawStream->Next()) {
 199
 200     // in case of a new row, get sector and row number
 201     if (rawStream->IsNewRow()){
 202       sector = rawStream->GetSector();
 203       row    = rawStream->GetRow();
 204       //  if (sector!=prevSec) AliSysInfo::AddStamp(Form("sector_%d_row_%d",sector,row), -1,sector,row);
 205     }
 206
 207     Int_t pad = rawStream->GetPad();
 208     Int_t time = rawStream->GetTime();
 209     Int_t signal = rawStream->GetSignal();
 210
 211     //printf("%d: t:%d  sig:%d\n",pad,time,signal);
 212
 213     // Reading signal from one Pad
 214     if (!rawStream->IsNewPad()) {
 215
 216       // this pad always gave a useless signal, probably induced by the supply
 217       // voltage of the gate signal (date:2008-Aug-07)
 218       if(sector==51 && row==95 && pad==0) {
 219         continue;
 220       }
 221
 222       // only process pulses of pads with correct address
 223       if(sector<0 || sector+1 > Int_t(AliTPCROC::Instance()->GetNSector())) {
 224         continue;
 225       }
 226       if(row<0 || row+1 > Int_t(AliTPCROC::Instance()->GetNRows(sector))) {
 227         continue;
 228       }
 229       if(pad<0 || pad+1 > Int_t(AliTPCROC::Instance()->GetNPads(sector,row))) {
 230         continue;
 231       }
 232
 233       if (time>prevTime) {
 234         //printf("Wrong time: %d %d\n",rawStream->GetTime(),prevTime);
 235         continue;
 236       } else {
 237         // still the same pad, save signal to temporary histogram
 238         if ( (time<=fSample+fGateWidth) && (time>=fGateWidth)) {
 239           tempHis->SetBinContent(time,signal);
 240         }
 241       }
 242
 243     } else {
 244
 245       // complete pulse found and stored into tempHis, now calculation
 246       // of the properties and comparison to given thresholds
 247
 248       Int_t max = (Int_t)tempHis->GetMaximum(FLT_MAX);
 249       Int_t maxpos =  tempHis->GetMaximumBin();
 250
 251       Int_t first = (Int_t)TMath::Max(maxpos-10, 0);
 252       Int_t last  = TMath::Min((Int_t)maxpos+fPulseLength-10, fSample+fGateWidth);
 253
 254       // simple baseline substraction ? better one needed ? (pedestalsubstr.?)
 255       // and RMS calculation with timebins before the pulse and at the end of
 256       // the signal
 257       for (Int_t ipos = 0; ipos<6; ipos++) {
 258         // before the pulse
 259         tempRMSHis->Fill(tempHis->GetBinContent(first+ipos));
 260       }
 261       for (Int_t ipos = 0; ipos<20; ipos++) {
 262         // at the end to get rid of pulses with serious baseline fluctuations
 263         tempRMSHis->Fill(tempHis->GetBinContent(last-ipos));
 264       }
 265
 266       Double_t baseline = tempRMSHis->GetMean();
 267       Double_t rms = tempRMSHis->GetRMS();
 268       tempRMSHis->Reset();
 269
 270       Double_t lowLim = fLowPulseLim+baseline;
 271       Double_t upLim = fUpPulseLim+baseline;
 272
 273       // get rid of pulses which contain gate signal and/or too much noise
 274       // with the help of ratio of integrals
 275       Double_t intHist = 0;
 276       Double_t intPulse = 0;
 277       Double_t binValue;
 278       for(Int_t ipos=first; ipos<=last; ipos++) {
 279         binValue = TMath::Abs(tempHis->GetBinContent(ipos) - baseline);
 280         intHist += binValue;
 281         if(ipos>=first+5 && ipos<=first+25) {intPulse += binValue;}
 282       }
 283
 284       // gets rid of high frequency noise:
 285       // calculating ratio (value one to the right of maximum)/(maximum)
 286       // has to be >= 0.1; if maximum==0 set ratio to 0.1
 287       Double_t maxCorr = max - baseline;
 288       Double_t binRatio = 0.1;
 289       if(maxCorr != 0) {
 290         binRatio = (tempHis->GetBinContent(maxpos+1) - baseline) / maxCorr;
 291       }
 292
 293       // Decision if found pulse is a proper one according to given tresholds
 294       if (max>lowLim && max<upLim && !((last-first)<fPulseLength) && rms<fRMSLim && (intHist/intPulse)<fRatioIntLim && (binRatio >= 0.1) ) {
 295         char hname[100];
 296         sprintf(hname,"sec%drow%dpad%d",prevSec,prevRow,prevPad);
 297
 298         TH1F *his = (TH1F*)fileOut.Get(hname);
 299
 300         if (!his ) { // new entry (pulse in new pad found)
 301
 302           his = new TH1F(hname,hname, fPulseLength+4, 0, fPulseLength+4);
 303           his->SetBinContent(1,1);        //  pulse counter (1st pulse)
 304           his->SetBinContent(2,prevSec);  //  sector
 305           his->SetBinContent(3,prevRow);  //  row
 306           his->SetBinContent(4,prevPad);  //  pad
 307
 308           for (Int_t ipos=0; ipos<last-first; ipos++){
 309             signal = (Int_t)(tempHis->GetBinContent(ipos+first)-baseline);
 310             his->SetBinContent(ipos+5,signal);
 311           }
 312           his->Write(hname);
 313           printf("new  %s: Signal %d at bin %d \n", hname, max-(Int_t)baseline, maxpos+fGateWidth);
 314
 315         } else {  // adding pulse to existing histogram (pad already found)
 316
 317           his->AddBinContent(1,1); //  pulse counter for each pad
 318           for (Int_t ipos=0; ipos<last-first; ipos++){
 319             signal= (Int_t)(tempHis->GetBinContent(ipos+first)-baseline);
 320             his->AddBinContent(ipos+5,signal);
 321           }
 322           printf("adding ...  %s: Signal %d at bin %d \n", hname, max-(Int_t)baseline, maxpos+fGateWidth);
 323           his->Write(hname,kOverwrite);
 324         }
 325       }
 326       tempHis->Reset();
 327     }
 328     prevTime = time;
 329     prevSec = sector;
 330     prevRow = row;
 331     prevPad = pad;
 332   }
 333
 334   tempHis->~TH1I();
 335   tempRMSHis->~TH1I();
 336   printf("Finished to read event ... \n");
 337   fileOut.Close();
 338 }
 339
 340 //____________________________________________________________________________
 341 void AliTPCCalibTCF::MergeHistoPerSector(const char *nameFileIn) {
 342   //
 343   // Merges all histograms within one sector, calculates the TCF parameters
 344   // of the 'histogram-per-sector' and stores (histo and parameters) into
 345   // seperated files ...
 346   //
 347   // note: first 4 timebins of a histogram hold specific informations
 348   //       about number of collected pulses, sector, row and pad
 349   //
 350   // 'nameFileIn':  root file produced with Process function which holds
 351   //                one histogram per pad (sum of signals of proper pulses)
 352   // 'Sec+nameFileIn': root file with one histogram per sector
 353   //                   (information of row and pad are set to -1)
 354   //
 355
 356   TFile fileIn(nameFileIn,"READ");
 357   TH1F *hisPad = 0;
 358   TKey *key = 0;
 359   TIter next( fileIn.GetListOfKeys() );
 360
 361   char nameFileOut[100];
 362   sprintf(nameFileOut,"Sec-%s",nameFileIn);
 363
 364   TFile fileOut(nameFileOut,"RECREATE");
 365   fileOut.cd();
 366
 367   Int_t nHist = fileIn.GetNkeys();
 368   Int_t iHist = 0; // histogram counter for merge-status print
 369
 370   while ( (key=(TKey*)next()) ) {
 371
 372     iHist++;
 373
 374     hisPad = (TH1F*)fileIn.Get(key->GetName()); // copy object to memory
 375     Int_t pulseLength = hisPad->GetNbinsX() -4;
 376     // -4 because first four timebins contain pad specific informations
 377     Int_t npulse = (Int_t)hisPad->GetBinContent(1);
 378     Int_t sector = (Int_t)hisPad->GetBinContent(2);
 379
 380     char hname[100];
 381     sprintf(hname,"sector%d",sector);
 382     TH1F *his = (TH1F*)fileOut.Get(hname);
 383
 384     if (!his ) { // new histogram (new sector)
 385       his = new TH1F(hname,hname, pulseLength+4, 0, pulseLength+4);
 386       his->SetBinContent(1,npulse); // pulse counter
 387       his->SetBinContent(2,sector); // set sector info
 388       his->SetBinContent(3,-1); // set to dummy value
 389       his->SetBinContent(4,-1); // set to dummy value
 390       for (Int_t ipos=0; ipos<pulseLength; ipos++){
 391         his->SetBinContent(ipos+5,hisPad->GetBinContent(ipos+5));
 392       }
 393       his->Write(hname);
 394       printf("found  %s ...\n", hname);
 395     } else { // add to existing histogram for sector
 396       his->AddBinContent(1,npulse); // pulse counter
 397       for (Int_t ipos=0; ipos<pulseLength; ipos++){
 398         his->AddBinContent(ipos+5,hisPad->GetBinContent(ipos+5));
 399       }
 400       his->Write(hname,kOverwrite);
 401     }
 402
 403     if (iHist%500==0) {
 404       printf("merging status: \t %d pads out of %d \n",iHist, nHist);
 405     }
 406   }
 407
 408   printf("merging done ...\n");
 409   fileIn.Close();
 410   fileOut.Close();
 411
 412
 413 }
 414
 415
 416 //____________________________________________________________________________
 417 void AliTPCCalibTCF::AnalyzeRootFile(const char *nameFileIn, Int_t minNumPulse, Int_t histStart, Int_t histEnd) {
 418   //
 419   // This function takes a prepeared root file (accumulated histograms: output
 420   // of process function) and performs an analysis (fit and equalization) in
 421   // order to get the TCF parameters. These are stored in an TNtuple along with
 422   // the pad and creation infos. The tuple is written to the output file
 423   // "TCFparam+nameFileIn"
 424   // To reduce the analysis time, the minimum number of accumulated pulses within
 425   // one histogram 'minNumPulse' (to perform the analysis on) can be set
 426   //
 427
 428   TFile fileIn(nameFileIn,"READ");
 429   TH1F *hisIn;
 430   TKey *key;
 431   TIter next( fileIn.GetListOfKeys() );
 432
 433   char nameFileOut[100];
 434   sprintf(nameFileOut,"TCF-%s",nameFileIn);
 435
 436   TFile fileOut(nameFileOut,"RECREATE");
 437   fileOut.cd();
 438
 439   TNtuple *paramTuple = new TNtuple("TCFparam","TCFparameter","sec:row:pad:npulse:Z0:Z1:Z2:P0:P1:P2");
 440
 441   Int_t nHist = fileIn.GetNkeys();
 442   Int_t iHist = 0;  // counter for print of analysis-status
 443
 444   while ((key = (TKey *) next())) { // loop over histograms
 445     ++iHist;
 446     if(iHist < histStart || iHist  > histEnd) {continue;}
 447
 448     hisIn = (TH1F*)fileIn.Get(key->GetName()); // copy object to memory
 449
 450     Int_t numPulse = (Int_t)hisIn->GetBinContent(1);
 451     if ( numPulse >= minNumPulse ) {
 452       printf("Analyze histogram %d out of %d\n",iHist,nHist);
 453       Double_t* coefP = new Double_t[3];
 454       Double_t* coefZ = new Double_t[3];
 455       for(Int_t i = 0; i < 3; i++){
 456         coefP[i] = 0;
 457         coefZ[i] = 0;
 458       }
 459       // perform the analysis on the given histogram
 460       Int_t fitOk = AnalyzePulse(hisIn, coefZ, coefP);
 461       if (fitOk) { // Add found parameters to file
 462         Int_t sector = (Int_t)hisIn->GetBinContent(2);
 463         Int_t row = (Int_t)hisIn->GetBinContent(3);
 464         Int_t pad = (Int_t)hisIn->GetBinContent(4);
 465         paramTuple->Fill(sector,row,pad,numPulse,coefZ[0],coefZ[1],coefZ[2],coefP[0],coefP[1],coefP[2]);
 466       }
 467       coefP->~Double_t();
 468       coefZ->~Double_t();
 469     } else {
 470       printf("Skip histogram %d out of %d | not enough accumulated pulses\n",iHist,nHist);
 471     }
 472
 473   }
 474
 475   fileIn.Close();
 476   paramTuple->Write();
 477   fileOut.Close();
 478
 479 }
 480
 481
 482 //____________________________________________________________________________
 483 Int_t AliTPCCalibTCF::AnalyzePulse(TH1F *hisIn, Double_t *coefZ, Double_t *coefP) {
 484   //
 485   // Performs the analysis on one specific pulse (histogram) by means of fitting
 486   // the pulse and equalization of the pulseheight. The found TCF parameters
 487   // are stored in the arrays coefZ and coefP
 488   //
 489
 490   Int_t pulseLength = hisIn->GetNbinsX() -4;
 491   // -4 because the first four timebins usually contain pad specific informations
 492   Int_t npulse = (Int_t)hisIn->GetBinContent(1);
 493   Int_t sector = (Int_t)hisIn->GetBinContent(2);
 494   Int_t row = (Int_t)hisIn->GetBinContent(3);
 495   Int_t pad = (Int_t)hisIn->GetBinContent(4);
 496
 497   // write pulseinformation to TNtuple and normalize to 100 ADC (because of
 498   // given upper and lower fit parameter limits) in order to pass the pulse
 499   // to TMinuit
 500
 501   TNtuple *dataTuple = new TNtuple("ntupleFit","Pulse","timebin:sigNorm:error");
 502   Double_t error  = 0.05;
 503   Double_t max = hisIn->GetMaximum(FLT_MAX);
 504   for (Int_t ipos=0; ipos<pulseLength; ipos++) {
 505     Double_t errorz=error;
 506     if (ipos>100) { errorz = error*100; } // very simple weight: FIXME in case
 507     Double_t signal = hisIn->GetBinContent(ipos+5);
 508     Double_t signalNorm = signal/max*100; //pulseheight normaliz. to 100ADC
 509     dataTuple->Fill(ipos, signalNorm, errorz);
 510   }
 511
 512   // Call fit function (TMinuit) to get the first 2 PZ Values for the
 513   // Tail Cancelation Filter
 514   Int_t fitOk = FitPulse(dataTuple, coefZ, coefP);
 515
 516   if (fitOk) {
 517     // calculates the 3rd set (remaining 2 PZ values) in order to restore the
 518     // original height of the pulse
 519     Int_t equOk = Equalization(dataTuple, coefZ, coefP);
 520     if (!equOk) {
 521       Error("FindFit", "Pulse equalisation procedure failed - pulse abandoned ");
 522       printf("in Sector %d | Row %d | Pad %d |", sector, row, pad);
 523       printf(" Npulses: %d \n\n", npulse);
 524       coefP[2] = 0; coefZ[2] = 0;
 525       dataTuple->~TNtuple();
 526       return 0;
 527     }
 528     printf("Calculated TCF parameters for: \n");
 529     printf("Sector %d | Row %d | Pad %d |", sector, row, pad);
 530     printf(" Npulses: %d \n", npulse);
 531     for(Int_t i = 0; i < 3; i++){
 532       printf("P[%d] = %f     Z[%d] = %f \n",i,coefP[i],i,coefZ[i]);
 533       if (i==2) { printf("\n"); }
 534     }
 535     dataTuple->~TNtuple();
 536     return 1;
 537   } else { // fit did not converge
 538     Error("FindFit", "TCF fit not converged - pulse abandoned ");
 539     printf("in Sector %d | Row %d | Pad %d |", sector, row, pad);
 540     printf(" Npulses: %d \n\n", npulse);
 541     coefP[2] = 0; coefZ[2] = 0;
 542     dataTuple->~TNtuple();
 543     return 0;
 544   }
 545
 546 }
 547
 548
 549
 550 //____________________________________________________________________________
 551 void AliTPCCalibTCF::TestTCFonRootFile(const char *nameFileIn, const char *nameFileTCF,  Int_t minNumPulse, Int_t plotFlag, Int_t lowKey, Int_t upKey)
 552 {
 553   //
 554   // Performs quality parameters evaluation of the calculated TCF parameters in
 555   // the file 'nameFileTCF' for every (accumulated) histogram within the
 556   // prepeared root file 'nameFileIn'.
 557   // The found quality parameters are stored in an TNtuple which will be saved
 558   // in a Root file 'Quality-*'.
 559   // If the parameter for the given pulse (given pad) was not found, the pulse
 560   // is rejected.
 561   //
 562
 563   TFile fileIn(nameFileIn,"READ");
 564
 565   Double_t* coefP = new Double_t[3];
 566   Double_t* coefZ = new Double_t[3];
 567   for(Int_t i = 0; i < 3; i++){
 568     coefP[i] = 0;
 569     coefZ[i] = 0;
 570   }
 571
 572   char nameFileOut[100];
 573   sprintf(nameFileOut,"Quality_%s_AT_%s",nameFileTCF, nameFileIn);
 574   TFile fileOut(nameFileOut,"RECREATE");
 575
 576   TNtuple *qualityTuple = new TNtuple("TCFquality","TCF quality Values","sec:row:pad:npulse:heightDev:areaRed:widthRed:undershot:maxUndershot");
 577
 578   TH1F *hisIn;
 579   TKey *key;
 580   TIter next( fileIn.GetListOfKeys() );
 581
 582   Int_t nHist = fileIn.GetNkeys();
 583   Int_t iHist = 0;
 584
 585   for(Int_t i=0;i<lowKey-1;i++){++iHist; key = (TKey *) next();}
 586   while ((key = (TKey *) next())) { // loop over saved histograms
 587
 588     //  loading pulse to memory;
 589     printf("validating pulse %d out of %d\n",++iHist,nHist);
 590     hisIn = (TH1F*)fileIn.Get(key->GetName());
 591
 592     // find the correct TCF parameter according to the his infos (first 4 bins)
 593     Int_t nPulse = FindCorTCFparam(hisIn, nameFileTCF, coefZ, coefP);
 594     if (nPulse>=minNumPulse) {  // doing the TCF quality analysis
 595       Double_t *quVal = GetQualityOfTCF(hisIn,coefZ,coefP, plotFlag);
 596       Int_t sector = (Int_t)hisIn->GetBinContent(2);
 597       Int_t row = (Int_t)hisIn->GetBinContent(3);
 598       Int_t pad = (Int_t)hisIn->GetBinContent(4);
 599       qualityTuple->Fill(sector,row,pad,nPulse,quVal[0],quVal[1],quVal[2],quVal[3],quVal[4],quVal[5]);
 600       quVal->~Double_t();
 601     }
 602
 603     if (iHist>=upKey) {break;}
 604
 605   }
 606
 607   fileOut.cd();
 608   qualityTuple->Write();
 609
 610   coefP->~Double_t();
 611   coefZ->~Double_t();
 612
 613   fileOut.Close();
 614   fileIn.Close();
 615
 616 }
 617
 618
 619
 620 //_____________________________________________________________________________
 621 void AliTPCCalibTCF::TestTCFonRawFile(const char *nameRawFile, const char *nameFileOut, const char *nameFileTCF, Int_t minNumPulse, Int_t plotFlag, bool bUseHLTOUT) {
 622   //
 623   // Performs quality parameters evaluation of the calculated TCF parameters in
 624   // the file 'nameFileTCF' for every proper pulse (according to given thresholds)
 625   // within the RAW file 'nameRawFile'.
 626   // The found quality parameters are stored in a TNtuple which will be saved
 627   // in the Root file 'nameFileOut'. If the parameter for the given pulse
 628   // (given pad) was not found, the pulse is rejected.
 629   //
 630
 631   //
 632   // Reads a RAW data file, extracts Pulses (according the given tresholds)
 633   // and test the found TCF parameters on them ...
 634   //
 635
 636
 637   // create the data reader
 638   AliRawReader *rawReader = new AliRawReaderRoot(nameRawFile);
 639   if (!rawReader) {
 640     return;
 641   }
 642
 643   // create HLT reader for redirection of TPC data from HLTOUT to TPC reconstruction
 644   AliRawReader *hltReader=AliRawHLTManager::AliRawHLTManager::CreateRawReaderHLT(rawReader, "TPC");
 645
 646   // now choose the data source
 647   if (bUseHLTOUT) rawReader=hltReader;
 648
 649   //  rawReader->Reset();
 650   rawReader->RewindEvents();
 651
 652   if (!rawReader->NextEvent()) {
 653     printf("no events found in %s\n",nameRawFile);
 654     return;
 655   }
 656
 657   Double_t* coefP = new Double_t[3];
 658   Double_t* coefZ = new Double_t[3];
 659   for(Int_t i = 0; i < 3; i++){
 660     coefP[i] = 0;
 661     coefZ[i] = 0;
 662   }
 663
 664   Int_t ievent = 0;
 665
 666   TH1I *tempHis = new TH1I("tempHis","tempHis",fSample+fGateWidth,fGateWidth,fSample+fGateWidth);
 667   TH1I *tempRMSHis = new TH1I("tempRMSHis","tempRMSHis",2000,0,2000);
 668
 669   TFile fileOut(nameFileOut,"UPDATE"); // Quality Parameters storage
 670   TNtuple *qualityTuple = (TNtuple*)fileOut.Get("TCFquality");
 671   if (!qualityTuple) { // no entry in file
 672     qualityTuple = new TNtuple("TCFquality","TCF quality Values","sec:row:pad:npulse:heightDev:areaRed:widthRed:undershot:maxUndershot:pulseRMS");
 673   }
 674
 675   do {
 676
 677     printf("Reading next event ... Nr:%d\n",ievent);
 678     AliTPCRawStream *rawStream = new AliTPCRawStream(rawReader);
 679     rawReader->Select("TPC");
 680     ievent++;
 681
 682     Int_t sector = rawStream->GetSector();
 683     Int_t row    = rawStream->GetRow();
 684
 685     Int_t prevSec  = 999999;
 686     Int_t prevRow  = 999999;
 687     Int_t prevPad  = 999999;
 688     Int_t prevTime = 999999;
 689
 690     while (rawStream->Next()) {
 691
 692       if (rawStream->IsNewRow()){
 693         sector = rawStream->GetSector();
 694         row    = rawStream->GetRow();
 695       }
 696
 697       Int_t pad = rawStream->GetPad();
 698       Int_t time = rawStream->GetTime();
 699       Int_t signal = rawStream->GetSignal();
 700
 701       if (!rawStream->IsNewPad()) { // Reading signal from one Pad
 702
 703         // this pad always gave a useless signal, probably induced by the supply
 704         // voltage of the gate signal (date:2008-Aug-07)
 705         if(sector==51 && row==95 && pad==0) {
 706           continue;
 707         }
 708
 709         // only process pulses of pads with correct address
 710         if(sector<0 || sector+1 > Int_t(AliTPCROC::Instance()->GetNSector())) {
 711           continue;
 712         }
 713         if(row<0 || row+1 > Int_t(AliTPCROC::Instance()->GetNRows(sector))) {
 714           continue;
 715         }
 716         if(pad<0 || pad+1 > Int_t(AliTPCROC::Instance()->GetNPads(sector,row))) {
 717           continue;
 718         }
 719
 720         if (time>prevTime) {
 721           //      printf("Wrong time: %d %d\n",rawStream->GetTime(),prevTime);
 722           continue;
 723         } else {
 724           // still the same pad, save signal to temporary histogram
 725           if (time<=fSample+fGateWidth && time>fGateWidth) {
 726             tempHis->SetBinContent(time,signal);
 727           }
 728         }
 729       } else { // Decision for saving pulse according to treshold settings
 730
 731         Int_t max = (Int_t)tempHis->GetMaximum(FLT_MAX);
 732         Int_t maxpos =  tempHis->GetMaximumBin();
 733
 734         Int_t first = (Int_t)TMath::Max(maxpos-10, 0);
 735         Int_t last  = TMath::Min((Int_t)maxpos+fPulseLength-10, fSample+fGateWidth);
 736
 737
 738         // simple baseline substraction ? better one needed ? (pedestalsubstr.?)
 739         // and RMS calculation with timebins before the pulse and at the end of
 740         // the signal
 741         for (Int_t ipos = 0; ipos<6; ipos++) {
 742           // before the pulse
 743           tempRMSHis->Fill(tempHis->GetBinContent(first+ipos));
 744         }
 745         for (Int_t ipos = 0; ipos<20; ipos++) {
 746           // at the end to get rid of pulses with serious baseline fluctuations
 747           tempRMSHis->Fill(tempHis->GetBinContent(last-ipos));
 748         }
 749         Double_t baseline = tempRMSHis->GetMean();
 750         Double_t rms = tempRMSHis->GetRMS();
 751         tempRMSHis->Reset();
 752
 753         Double_t lowLim = fLowPulseLim+baseline;
 754         Double_t upLim = fUpPulseLim+baseline;
 755
 756         // get rid of pulses which contain gate signal and/or too much noise
 757         // with the help of ratio of integrals
 758         Double_t intHist = 0;
 759         Double_t intPulse = 0;
 760         Double_t binValue;
 761         for(Int_t ipos=first; ipos<=last; ipos++) {
 762           binValue = TMath::Abs(tempHis->GetBinContent(ipos) - baseline);
 763           intHist += binValue;
 764           if(ipos>=first+5 && ipos<=first+25) {intPulse += binValue;}
 765         }
 766
 767         // gets rid of high frequency noise:
 768         // calculating ratio (value one to the right of maximum)/(maximum)
 769         // has to be >= 0.1; if maximum==0 set ratio to 0.1
 770         Double_t maxCorr = max - baseline;
 771         Double_t binRatio = 0.1;
 772         if(maxCorr != 0) {
 773           binRatio = (tempHis->GetBinContent(maxpos+1) - baseline) / maxCorr;
 774         }
 775
 776
 777         // Decision if found pulse is a proper one according to given tresholds
 778         if (max>lowLim && max<upLim && !((last-first)<fPulseLength) && rms<fRMSLim && intHist/intPulse<fRatioIntLim && (binRatio >= 0.1) ){
 779           // note:
 780           // assuming that lowLim is higher than the pedestal value!
 781           char hname[100];
 782           sprintf(hname,"sec%drow%dpad%d",prevSec,prevRow,prevPad);
 783           TH1F *his = new TH1F(hname,hname, fPulseLength+4, 0, fPulseLength+4);
 784           his->SetBinContent(1,1); //  pulse counter (1st pulse)
 785           his->SetBinContent(2,prevSec);  //  sector
 786           his->SetBinContent(3,prevRow);  //  row
 787           his->SetBinContent(4,prevPad);  //  pad
 788
 789           for (Int_t ipos=0; ipos<last-first; ipos++){
 790            signal = (Int_t)(tempHis->GetBinContent(ipos+first)-baseline);
 791            his->SetBinContent(ipos+5,signal);
 792           }
 793
 794           printf("Pulse found in %s: ADC %d at bin %d \n", hname, max, maxpos+fGateWidth);
 795
 796           // find the correct TCF parameter according to the his infos
 797           // (first 4 bins)
 798           Int_t nPulse = FindCorTCFparam(his, nameFileTCF, coefZ, coefP);
 799
 800           if (nPulse>=minNumPulse) {  // Parameters found - doing the TCF quality analysis
 801             Double_t *quVal = GetQualityOfTCF(his,coefZ,coefP, plotFlag);
 802             qualityTuple->Fill(sector,row,pad,nPulse,quVal[0],quVal[1],quVal[2],quVal[3],quVal[4],quVal[5]);
 803             quVal->~Double_t();
 804           }
 805           his->~TH1F();
 806         }
 807         tempHis->Reset();
 808       }
 809       prevTime = time;
 810       prevSec = sector;
 811       prevRow = row;
 812       prevPad = pad;
 813
 814     }
 815
 816     printf("Finished to read event ... \n");
 817
 818     delete rawStream;
 819
 820
 821   } while (rawReader->NextEvent()); // event loop
 822
 823   printf("Finished to read file - close output file ... \n");
 824
 825   fileOut.cd();
 826   qualityTuple->Write("TCFquality",kOverwrite);
 827   fileOut.Close();
 828
 829   tempHis->~TH1I();
 830   tempRMSHis->~TH1I();
 831
 832   coefP->~Double_t();
 833   coefZ->~Double_t();
 834
 835   rawReader->~AliRawReader();
 836
 837 }
 838
 839 //____________________________________________________________________________
 840 TH2F *AliTPCCalibTCF::PlotOccupSummary2Dhist(const char *nameFileIn, Int_t side) {
 841   //
 842   // Plots the number of summed pulses per pad on a given TPC side
 843   // 'nameFileIn': root-file created with the Process function
 844   //
 845
 846   TFile fileIn(nameFileIn,"READ");
 847   TH1F *his;
 848   TKey *key;
 849   TIter next(fileIn.GetListOfKeys());
 850
 851   TH2F * his2D = new TH2F("his2D","his2D", 250,-250,250,250,-250,250);
 852
 853   AliTPCROC * roc  = AliTPCROC::Instance();
 854
 855   Int_t nHist=fileIn.GetNkeys();
 856   if (!nHist) { return 0; }
 857
 858   Int_t iHist = 0;
 859   Float_t xyz[3];
 860
 861   Int_t binx = 0;
 862   Int_t biny = 0;
 863
 864   Int_t npulse = 0;
 865   Int_t sec = 0;
 866   Int_t row = 0;
 867   Int_t pad = 0;
 868
 869   while ((key = (TKey *) next())) { // loop over histograms within the file
 870     iHist++;
 871     his = (TH1F*)fileIn.Get(key->GetName()); // copy object to memory
 872
 873     npulse = (Int_t)his->GetBinContent(1);
 874     sec = (Int_t)his->GetBinContent(2);
 875     row = (Int_t)his->GetBinContent(3);
 876     pad = (Int_t)his->GetBinContent(4);
 877
 878     if ( (side==0) && (sec%36>=18) ) continue;
 879     if ( (side>0) && (sec%36<18) ) continue;
 880
 881     if ( (row==-1) && (pad==-1) ) { // summed pulses per sector
 882       // fill all pad with this values
 883       for (UInt_t rowi=0; rowi<roc->GetNRows(sec); rowi++) {
 884         for (UInt_t padi=0; padi<roc->GetNPads(sec,rowi); padi++) {
 885           roc->GetPositionGlobal(sec,rowi,padi,xyz);
 886           binx = 1+TMath::Nint((xyz[0]+250.)*0.5);
 887           biny = 1+TMath::Nint((xyz[1]+250.)*0.5);
 888           his2D->SetBinContent(binx,biny,npulse);
 889         }
 890       }
 891     } else {
 892       roc->GetPositionGlobal(sec,row,pad,xyz);
 893       binx = 1+TMath::Nint((xyz[0]+250.)*0.5);
 894       biny = 1+TMath::Nint((xyz[1]+250.)*0.5);
 895
 896       his2D->SetBinContent(binx,biny,npulse);
 897     }
 898     if (iHist%100==0){ printf("hist %d out of %d\n",iHist,nHist);}
 899   }
 900   his2D->SetXTitle("x (cm)");
 901   his2D->SetYTitle("y (cm)");
 902   his2D->SetStats(0);
 903
 904   his2D->DrawCopy("colz");
 905
 906   if (!side) {
 907     gPad->SetTitle("A side");
 908   } else {
 909     gPad->SetTitle("C side");
 910   }
 911
 912   return his2D;
 913 }
 914
 915
 916 //____________________________________________________________________________
 917 void AliTPCCalibTCF::PlotOccupSummary(const char *nameFile, Int_t side, Int_t nPulseMin) {
 918   //
 919   // Plots the number of summed pulses per pad above a given minimum at the
 920   // pad position at a given TPC side
 921   // 'nameFile': root-file created with the Process function
 922   //
 923
 924   TFile *file = new TFile(nameFile,"READ");
 925   TH1F *his;
 926   TKey *key;
 927   TIter next( file->GetListOfKeys() );
 928
 929
 930   char nameFileOut[100];
 931   sprintf(nameFileOut,"Occup-%s",nameFile);
 932   TFile fileOut(nameFileOut,"RECREATE");
 933   // fileOut.cd();
 934
 935   TNtuple *ntuple = new TNtuple("ntuple","ntuple","x:y:z:npulse");
 936   // ntuple->SetDirectory(0); // force to be memory resistent
 937
 938   Int_t nHist=file->GetNkeys();
 939   if (!nHist) { return; }
 940   Int_t iHist = 0;
 941
 942   Int_t secWise = 0;
 943
 944   while ((key = (TKey *) next())) { // loop over histograms within the file
 945     his = (TH1F*)file->Get(key->GetName()); // copy object to memory
 946     iHist++;
 947     Int_t npulse = (Int_t)his->GetBinContent(1);
 948     Int_t sec = (Int_t)his->GetBinContent(2);
 949     Int_t row = (Int_t)his->GetBinContent(3);
 950     Int_t pad = (Int_t)his->GetBinContent(4);
 951
 952     if ( (row==-1) && (pad==-1) ) { // summed pulses per sector
 953       row = 40; pad = 40;    // set to approx middle row for better plot
 954       secWise=1;
 955     }
 956
 957     Float_t *pos = new Float_t[3];
 958     // find x,y,z position of the pad
 959     AliTPCROC::Instance()->GetPositionGlobal(sec,row,pad,pos);
 960     if (npulse>=nPulseMin) {
 961       ntuple->Fill(pos[0],pos[1],pos[2],npulse);
 962       if (iHist%100==0){ printf("hist %d out of %d\n",iHist,nHist);}
 963     }
 964     pos->~Float_t();
 965   }
 966
 967   if (secWise) { // pulse per sector
 968     ntuple->SetMarkerStyle(8);
 969     ntuple->SetMarkerSize(4);
 970   } else {        // pulse per Pad
 971     ntuple->SetMarkerStyle(7);
 972   }
 973
 974   char cSel[100];
 975   if (!side) {
 976     sprintf(cSel,"z>0&&npulse>=%d",nPulseMin);
 977     ntuple->Draw("y:x:npulse",cSel,"colz");
 978   } else {
 979     sprintf(cSel,"z<0&&npulse>=%d",nPulseMin);
 980     ntuple->Draw("y:x:npulse",cSel,"colz");
 981   }
 982
 983   if (!side) {
 984     gPad->SetTitle("A side");
 985   } else {
 986     gPad->SetTitle("C side");
 987   }
 988
 989
 990   ntuple->Write();
 991   fileOut.Close();
 992   file->Close();
 993 }
 994
 995 //____________________________________________________________________________
 996 void AliTPCCalibTCF::PlotQualitySummary(const char *nameFileQuality, const char *plotSpec, const char *cut, const char *pOpt)
 997 {
 998   //
 999   // This function is an easy interface to load the QualityTuple (produced with
1000   // the function 'TestOn%File' and plots them according to the plot specifications
1001   // 'plotSpec' e.g. "widthRed:maxUndershot"
1002   // One may also set cut and plot options ("cut","pOpt")
1003   //
1004   // The stored quality parameters are ...
1005   //   sec:row:pad:npulse: ... usual pad info
1006   //   heightDev ... height deviation in percent
1007   //   areaRed ... area reduction in percent
1008   //   widthRed ... width reduction in percent
1009   //   undershot ... mean undershot after the pulse in ADC
1010   //   maxUndershot ... maximum of the undershot after the pulse in ADC
1011   //   pulseRMS ... RMS of the pulse used to calculate the Quality parameters in ADC
1012   //
1013
1014   TFile file(nameFileQuality,"READ");
1015   TNtuple *qualityTuple = (TNtuple*)file.Get("TCFquality");
1016   //gStyle->SetPalette(1);
1017
1018   TH2F *his2D = new TH2F(plotSpec,nameFileQuality,11,-10,1,25,1,100);
1019   char plSpec[100];
1020   sprintf(plSpec,"%s>>%s",plotSpec,plotSpec);
1021   qualityTuple->Draw(plSpec,cut,pOpt);
1022
1023   gStyle->SetLabelSize(0.03,"X");
1024   gStyle->SetLabelSize(0.03,"Y");
1025   gStyle->SetLabelSize(0.03,"Z");
1026   gStyle->SetLabelOffset(-0.02,"X");
1027   gStyle->SetLabelOffset(-0.01,"Y");
1028   gStyle->SetLabelOffset(-0.03,"Z");
1029
1030   his2D->GetXaxis()->SetTitle("max. undershot [ADC]");
1031   his2D->GetYaxis()->SetTitle("width Reduction [%]");
1032
1033   his2D->DrawCopy(pOpt);
1034
1035   gPad->SetPhi(0.1);gPad->SetTheta(90);
1036
1037   his2D->~TH2F();
1038
1039 }
1040
1041 //_____________________________________________________________________________
1042 Int_t AliTPCCalibTCF::FitPulse(TNtuple *dataTuple, Double_t *coefZ, Double_t *coefP) {
1043   //
1044   // function to fit one pulse and to calculate the according pole-zero parameters
1045   //
1046
1047   // initialize TMinuit with a maximum of 8 params
1048   TMinuit *minuitFit = new TMinuit(8);
1049   minuitFit->mncler();                    // Reset Minuit's list of paramters
1050   minuitFit->SetPrintLevel(-1);           // No Printout
1051   minuitFit->SetFCN(AliTPCCalibTCF::FitFcn); // To set the address of the
1052                                            // minimization function
1053   minuitFit->SetObjectFit(dataTuple);
1054
1055   Double_t arglist[10];
1056   Int_t ierflg = 0;
1057
1058   arglist[0] = 1;
1059   minuitFit->mnexcm("SET ERR", arglist ,1,ierflg);
1060
1061   // Set standard starting values and step sizes for each parameter
1062   // upper and lower limit (in a reasonable range) are set to improve
1063   // the stability of TMinuit
1064   static Double_t vstart[8] = {125, 4.0, 0.3, 0.5, 5.5, 100,    1, 2.24};
1065   static Double_t step[8]   = {0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.1, 0.1,  0.1,  0.1};
1066   static Double_t min[8]    = {100,  3.,  0.1, 0.2,  3.,  60.,  0.,  2.0};
1067   static Double_t max[8]    = {200, 20.,   5.,  3., 30., 300., 20., 2.5};
1068
1069   minuitFit->mnparm(0, "A1", vstart[0], step[0], min[0], max[0], ierflg);
1070   minuitFit->mnparm(1, "A2", vstart[1], step[1], min[1], max[1], ierflg);
1071   minuitFit->mnparm(2, "A3", vstart[2], step[2], min[2], max[2], ierflg);
1072   minuitFit->mnparm(3, "T1", vstart[3], step[3], min[3], max[3], ierflg);
1073   minuitFit->mnparm(4, "T2", vstart[4], step[4], min[4], max[4], ierflg);
1074   minuitFit->mnparm(5, "T3", vstart[5], step[5], min[5], max[5], ierflg);
1075   minuitFit->mnparm(6, "T0", vstart[6], step[6], min[6], max[6], ierflg);
1076   minuitFit->mnparm(7, "TTP", vstart[7], step[7], min[7], max[7],ierflg);
1077   minuitFit->FixParameter(7); // 2.24 ... out of pulserRun Fit (->IRF)
1078
1079   // Now ready for minimization step
1080   arglist[0] = 2000;   // max num of iterations
1081   arglist[1] = 0.1;    // tolerance
1082
1083   minuitFit->mnexcm("MIGRAD", arglist ,2,ierflg);
1084
1085   Double_t p1 = 0.0 ;
1086   minuitFit->mnexcm("SET NOW", &p1 , 0, ierflg) ;  // No Warnings
1087
1088   if (ierflg == 4) { // Fit failed
1089     for (Int_t i=0;i<3;i++) {
1090       coefP[i] = 0;
1091       coefZ[i] = 0;
1092     }
1093     minuitFit->~TMinuit();
1094     return 0;
1095   } else { // Fit successfull
1096
1097     // Extract parameters from TMinuit
1098     Double_t *fitParam = new Double_t[6];
1099     for (Int_t i=0;i<6;i++) {
1100       Double_t err = 0;
1101       Double_t val = 0;
1102       minuitFit->GetParameter(i,val,err);
1103       fitParam[i] = val;
1104     }
1105
1106     // calculates the first 2 sets (4 PZ values) out of the fitted parameters
1107     Double_t *valuePZ = ExtractPZValues(fitParam);
1108
1109     // TCF coefficients which are used for the equalisation step (stage)
1110     // ZERO/POLE Filter
1111     coefZ[0] = TMath::Exp(-1/valuePZ[2]);
1112     coefZ[1] = TMath::Exp(-1/valuePZ[3]);
1113     coefP[0] = TMath::Exp(-1/valuePZ[0]);
1114     coefP[1] = TMath::Exp(-1/valuePZ[1]);
1115
1116     fitParam->~Double_t();
1117     valuePZ->~Double_t();
1118     minuitFit->~TMinuit();
1119
1120     return 1;
1121
1122   }
1123
1124 }
1125
1126
1127 //____________________________________________________________________________
1128 void AliTPCCalibTCF::FitFcn(Int_t &/*nPar*/, Double_t */*grad*/, Double_t &f, Double_t *par, Int_t /*iflag*/)
1129 {
1130   //
1131   // Minimization function needed for TMinuit with FitFunction included
1132   // Fit function: Sum of three convolution terms (IRF conv. with Exp.)
1133   //
1134
1135   // Get Data ...
1136   TNtuple *dataTuple = (TNtuple *) gMinuit->GetObjectFit();
1137
1138   //calculate chisquare
1139   Double_t chisq = 0;
1140   Double_t delta = 0;
1141   for (Int_t i=0; i<dataTuple->GetEntries(); i++) { // loop over data points
1142     dataTuple->GetEntry(i);
1143     Float_t *p = dataTuple->GetArgs();
1144     Double_t t = p[0];
1145     Double_t signal = p[1];   // Normalized signal
1146     Double_t error = p[2];
1147
1148     // definition and evaluation if the IonTail specific fit function
1149     Double_t sigFit = 0;
1150
1151     Double_t ttp = par[7];   // signal shaper raising time
1152     t=t-par[6];              // time adjustment
1153
1154     if (t<0) {
1155       sigFit = 0;
1156     } else {
1157       Double_t f1 = 1/TMath::Power((4-ttp/par[3]),5)*(24*ttp*TMath::Exp(4)*(TMath::Exp(-t/par[3]) - TMath::Exp(-4*t/ttp) * ( 1+t*(4-ttp/par[3])/ttp+TMath::Power(t*(4-ttp/par[3])/ttp,2)/2 + TMath::Power(t*(4-ttp/par[3])/ttp,3)/6 + TMath::Power(t*(4-ttp/par[3])/ttp,4)/24)));
1158
1159       Double_t f2 = 1/TMath::Power((4-ttp/par[4]),5)*(24*ttp*TMath::Exp(4)*(TMath::Exp(-t/par[4]) - TMath::Exp(-4*t/ttp) * ( 1+t*(4-ttp/par[4])/ttp+TMath::Power(t*(4-ttp/par[4])/ttp,2)/2 + TMath::Power(t*(4-ttp/par[4])/ttp,3)/6 + TMath::Power(t*(4-ttp/par[4])/ttp,4)/24)));
1160
1161       Double_t f3 = 1/TMath::Power((4-ttp/par[5]),5)*(24*ttp*TMath::Exp(4)*(TMath::Exp(-t/par[5]) - TMath::Exp(-4*t/ttp) * ( 1+t*(4-ttp/par[5])/ttp+TMath::Power(t*(4-ttp/par[5])/ttp,2)/2 + TMath::Power(t*(4-ttp/par[5])/ttp,3)/6 + TMath::Power(t*(4-ttp/par[5])/ttp,4)/24)));
1162
1163       sigFit = par[0]*f1 + par[1]*f2 +par[2]*f3;
1164     }
1165
1166     // chisqu calculation
1167     delta  = (signal-sigFit)/error;
1168     chisq += delta*delta;
1169   }
1170
1171   f = chisq;
1172
1173 }
1174
1175
1176
1177 //____________________________________________________________________________
1178 Double_t* AliTPCCalibTCF::ExtractPZValues(Double_t *param) {
1179   //
1180   // Calculation of Pole and Zero values out of fit parameters
1181   //
1182
1183   Double_t vA1, vA2, vA3, vTT1, vTT2, vTT3, vTa, vTb;
1184   vA1 = 0;  vA2 = 0;  vA3 = 0;
1185   vTT1 = 0; vTT2 = 0; vTT3 = 0;
1186   vTa = 0; vTb = 0;
1187
1188   // nasty method of sorting the fit parameters to avoid wrong mapping
1189   // to the different stages of the TCF filter
1190   // (e.g. first 2 fit parameters represent the electron signal itself!)
1191
1192   if (param[3]==param[4]) {param[3]=param[3]+0.0001;}
1193   if (param[5]==param[4]) {param[5]=param[5]+0.0001;}
1194
1195   if ((param[5]>param[4])&&(param[5]>param[3])) {
1196     if (param[4]>=param[3]) {
1197       vA1 = param[0];  vA2 = param[1];  vA3 = param[2];
1198       vTT1 = param[3]; vTT2 = param[4]; vTT3 = param[5];
1199     } else {
1200       vA1 = param[1];  vA2 = param[0];  vA3 = param[2];
1201       vTT1 = param[4]; vTT2 = param[3]; vTT3 = param[5];
1202     }
1203   } else if ((param[4]>param[5])&&(param[4]>param[3])) {
1204     if (param[5]>=param[3]) {
1205       vA1 = param[0];  vA2 = param[2];  vA3 = param[1];
1206       vTT1 = param[3]; vTT2 = param[5]; vTT3 = param[4];
1207     } else {
1208       vA1 = param[2];  vA2 = param[0];  vA3 = param[1];
1209       vTT1 = param[5]; vTT2 = param[3]; vTT3 = param[4];
1210     }
1211   } else if ((param[3]>param[4])&&(param[3]>param[5])) {
1212     if (param[5]>=param[4]) {
1213       vA1 = param[1];  vA2 = param[2];  vA3 = param[0];
1214       vTT1 = param[4]; vTT2 = param[5]; vTT3 = param[3];
1215     } else {
1216       vA1 = param[2];  vA2 = param[1];  vA3 = param[0];
1217       vTT1 = param[5]; vTT2 = param[4]; vTT3 = param[3];
1218     }
1219   }
1220
1221
1222   // Transformation of fit parameters into PZ values (needed by TCF)
1223   Double_t beq = (vA1/vTT2+vA1/vTT3+vA2/vTT1+vA2/vTT3+vA3/vTT1+vA3/vTT2)/(vA1+vA2+vA3);
1224   Double_t ceq = (vA1/(vTT2*vTT3)+vA2/(vTT1*vTT3)+vA3/(vTT1*vTT2))/(vA1+vA2+vA3);
1225
1226   Double_t  s1 = -beq/2-sqrt((beq*beq-4*ceq)/4);
1227   Double_t  s2 = -beq/2+sqrt((beq*beq-4*ceq)/4);
1228
1229   if (vTT2<vTT3) {// not necessary but avoids significant undershots in first PZ
1230     vTa = -1/s1;
1231     vTb = -1/s2;
1232   }else{
1233     vTa = -1/s2;
1234     vTb = -1/s1;
1235   }
1236
1237   Double_t *valuePZ = new Double_t[4];
1238   valuePZ[0]=vTa;
1239   valuePZ[1]=vTb;
1240   valuePZ[2]=vTT2;
1241   valuePZ[3]=vTT3;
1242
1243   return valuePZ;
1244
1245 }
1246
1247
1248 //____________________________________________________________________________
1249 Int_t AliTPCCalibTCF::Equalization(TNtuple *dataTuple, Double_t *coefZ, Double_t *coefP) {
1250   //
1251   // calculates the 3rd set of TCF parameters (remaining 2 PZ values) in
1252   // order to restore the original pulse height and adds them to the passed arrays
1253   //
1254
1255   Double_t *s0 = new Double_t[1000]; // original pulse
1256   Double_t *s1 = new Double_t[1000]; // pulse after 1st PZ filter
1257   Double_t *s2 = new Double_t[1000]; // pulse after 2nd PZ filter
1258
1259   const Int_t kPulseLength = dataTuple->GetEntries();
1260
1261   for (Int_t ipos=0; ipos<kPulseLength; ipos++) {
1262     dataTuple->GetEntry(ipos);
1263     Float_t *p = dataTuple->GetArgs();
1264     s0[ipos] = p[1];
1265   }
1266
1267   // non-discret implementation of the first two TCF stages (recursive formula)
1268   // discrete Altro emulator is not used because of accuracy!
1269   s1[0] = s0[0]; // 1st PZ filter
1270   for(Int_t ipos = 1; ipos < kPulseLength ; ipos++){
1271     s1[ipos] = s0[ipos] + coefP[0]*s1[ipos-1] - coefZ[0]*s0[ipos-1];
1272   }
1273   s2[0] = s1[0]; // 2nd PZ filter
1274   for(Int_t ipos = 1; ipos < kPulseLength ; ipos++){
1275     s2[ipos] = s1[ipos] + coefP[1]*s2[ipos-1] - coefZ[1]*s1[ipos-1];
1276   }
1277
1278   // find maximum amplitude and position of original pulse and pulse after
1279   // the first two stages of the TCF
1280   Int_t s0pos = 0, s2pos = 0;
1281   Double_t s0ampl = s0[0], s2ampl = s2[0]; // start values
1282   for(Int_t ipos = 1; ipos < kPulseLength; ipos++){
1283     if (s0[ipos] > s0ampl){
1284       s0ampl = s0[ipos];
1285       s0pos = ipos;      // should be pos 11 ... check?
1286     }
1287     if (s2[ipos] > s2ampl){
1288       s2ampl = s2[ipos];
1289       s2pos = ipos;
1290     }
1291   }
1292   // calculation of 3rd set ...
1293   if(s0ampl > s2ampl){
1294     coefZ[2] = 0;
1295     coefP[2] = (s0ampl - s2ampl)/s0[s0pos-1];
1296   } else if (s0ampl < s2ampl) {
1297     coefP[2] = 0;
1298     coefZ[2] = (s2ampl - s0ampl)/s0[s0pos-1];
1299   } else { // same height ? will most likely not happen ?
1300     printf("No equalization because of identical height\n");
1301     coefP[2] = 0;
1302     coefZ[2] = 0;
1303   }
1304
1305   s0->~Double_t();
1306   s1->~Double_t();
1307   s2->~Double_t();
1308
1309   // if equalization out of range (<0 or >=1) it failed!
1310   // if ratio of amplitudes of fittet to original pulse < 0.9 it failed!
1311   if (coefP[2]<0 || coefZ[2]<0 || coefP[2]>=1 || coefZ[2]>=1 || TMath::Abs(s2ampl / s0ampl)<0.9) {
1312     return 0;
1313   } else {
1314     return 1;
1315   }
1316
1317 }
1318
1319
1320
1321 //____________________________________________________________________________
1322 Int_t AliTPCCalibTCF::FindCorTCFparam(TH1F *hisIn, const char *nameFileTCF, Double_t *coefZ, Double_t *coefP) {
1323   //
1324   // This function searches for the correct TCF parameters to the given
1325   // histogram 'hisIn' within the file 'nameFileTCF'
1326   // If no parameters for this pad (padinfo within the histogram!) where found
1327   // the function returns 0
1328
1329   //  Int_t numPulse = (Int_t)hisIn->GetBinContent(1); // number of pulses
1330   Int_t sector = (Int_t)hisIn->GetBinContent(2);
1331   Int_t row = (Int_t)hisIn->GetBinContent(3);
1332   Int_t pad = (Int_t)hisIn->GetBinContent(4);
1333   Int_t nPulse = 0;
1334
1335   //-- searching for calculated TCF parameters for this pad/sector
1336   TFile fileTCF(nameFileTCF,"READ");
1337   TNtuple *paramTuple = (TNtuple*)fileTCF.Get("TCFparam");
1338
1339   // create selection criteria to find the correct TCF params
1340   char sel[100];
1341   if ( paramTuple->GetEntries("row==-1&&pad==-1") ) {
1342     // parameters per SECTOR
1343     sprintf(sel,"sec==%d&&row==-1&&pad==-1",sector);
1344   } else {
1345     // parameters per PAD
1346     sprintf(sel,"sec==%d&&row==%d&&pad==%d",sector,row,pad);
1347   }
1348
1349   // list should contain just ONE entry! ... otherwise there is a mistake!
1350   Long64_t entry = paramTuple->Draw(">>list",sel,"entrylist");
1351   TEntryList *list = (TEntryList*)gDirectory->Get("list");
1352
1353   if (entry) { // TCF set was found for this pad
1354     Long64_t pos = list->GetEntry(0);
1355     paramTuple->GetEntry(pos);   // get specific TCF parameters
1356     Float_t *p = paramTuple->GetArgs();
1357     // check ...
1358     if(sector==p[0]) {printf("sector ok ... "); }
1359     if(row==p[1]) {printf("row ok ... "); }
1360     if(pad==p[2]) {printf("pad ok ... \n"); }
1361
1362     // number of averaged pulses used to produce TCF params
1363     nPulse = (Int_t)p[3];
1364     // TCF parameters
1365     coefZ[0] = p[4];  coefP[0] = p[7];
1366     coefZ[1] = p[5];  coefP[1] = p[8];
1367     coefZ[2] = p[6];  coefP[2] = p[9];
1368
1369   } else { // no specific TCF parameters found for this pad
1370
1371     printf("  no specific TCF paramaters found for pad in ...\n");
1372     printf("  Sector %d | Row %d | Pad %d |\n", sector, row, pad);
1373     nPulse = 0;
1374     coefZ[0] = 0;  coefP[0] = 0;
1375     coefZ[1] = 0;  coefP[1] = 0;
1376     coefZ[2] = 0;  coefP[2] = 0;
1377
1378   }
1379
1380   fileTCF.Close();
1381
1382   return nPulse; // number of averaged pulses for producing the TCF params
1383
1384 }
1385
1386
1387 //____________________________________________________________________________
1388 Double_t *AliTPCCalibTCF::GetQualityOfTCF(TH1F *hisIn, Double_t *coefZ, Double_t *coefP, Int_t plotFlag) {
1389   //
1390   // This function evaluates the quality parameters of the given TCF parameters
1391   // tested on the passed pulse (hisIn)
1392   // The quality parameters are stored in an array. They are ...
1393   //    height deviation [ADC]
1394   //    area reduction [percent]
1395   //    width reduction [percent]
1396   //    mean undershot [ADC]
1397   //    maximum of undershot after pulse [ADC]
1398   //    Pulse RMS [ADC]
1399
1400   // perform ALTRO emulator
1401   TNtuple *pulseTuple = ApplyTCFilter(hisIn, coefZ, coefP, plotFlag);
1402
1403   printf("calculate quality val. for pulse in ... ");
1404   printf(" Sector %d | Row %d | Pad %d |\n", (Int_t)hisIn->GetBinContent(2),  (Int_t)hisIn->GetBinContent(3), (Int_t)hisIn->GetBinContent(4));
1405
1406   // Reasonable limit for the calculation of the quality values
1407   Int_t binLimit = 80;
1408
1409   // ============== Variable preparation
1410
1411   // -- height difference in percent of orginal pulse
1412   Double_t maxSig = pulseTuple->GetMaximum("sig");
1413   Double_t maxSigTCF = pulseTuple->GetMaximum("sigAfterTCF");
1414   // -- area reduction (above zero!)
1415   Double_t area = 0;
1416   Double_t areaTCF = 0;
1417   // -- width reduction at certain ADC treshold
1418   // TODO: set treshold at ZS treshold? (3 sigmas of noise?)
1419   Int_t threshold = 3; // treshold in percent
1420   Int_t threshADC = (Int_t)(maxSig/100*threshold);
1421   Int_t startOfPulse = 0;   Int_t startOfPulseTCF = 0;
1422   Int_t posOfStart = 0;     Int_t posOfStartTCF = 0;
1423   Int_t widthFound = 0;     Int_t widthFoundTCF = 0;
1424   Int_t width = 0;          Int_t widthTCF = 0;
1425   // -- Calcluation of Undershot (mean of negavive signal after the first
1426   // undershot)
1427   Double_t undershotTCF = 0;
1428   Double_t undershotStart = 0;
1429   // -- Calcluation of Undershot (Sum of negative signal after the pulse)
1430   Double_t maxUndershot = 0;
1431
1432
1433   // === loop over timebins to calculate quality parameters
1434   for (Int_t i=0; i<binLimit; i++) {
1435
1436     // Read signal values
1437     pulseTuple->GetEntry(i);
1438     Float_t *p = pulseTuple->GetArgs();
1439     Double_t sig = p[1];
1440     Double_t sigTCF = p[2];
1441
1442     // calculation of area (above zero)
1443     if (sig>0) {area += sig; }
1444     if (sigTCF>0) {areaTCF += sigTCF; }
1445
1446
1447     // Search for width at certain ADC treshold
1448     // -- original signal
1449     if (widthFound == 0) {
1450       if( (sig > threshADC) && (startOfPulse == 0) ){
1451         startOfPulse = 1;
1452         posOfStart = i;
1453       }
1454       if( (sig <= threshADC) && (startOfPulse == 1) ){
1455         widthFound = 1;
1456         width = i - posOfStart + 1;
1457       }
1458     }
1459     // -- signal after TCF
1460     if (widthFoundTCF == 0) {
1461       if( (sigTCF > threshADC) && (startOfPulseTCF == 0) ){
1462         startOfPulseTCF = 1;
1463         posOfStartTCF = i;
1464       }
1465       if( (sigTCF <= threshADC) && (startOfPulseTCF == 1) ){
1466         widthFoundTCF = 1;
1467         widthTCF = i -posOfStartTCF + 1;
1468       }
1469
1470     }
1471
1472     // finds undershot start
1473     if  ( (widthFoundTCF==1) && (sigTCF<0) ) {
1474       undershotStart = 1;
1475     }
1476
1477     // Calculation of undershot sum (after pulse)
1478     if ( widthFoundTCF==1 ) {
1479       undershotTCF += sigTCF;
1480     }
1481
1482     // Search for maximal undershot (is equal to minimum after the pulse)
1483     if ( (undershotStart==1)&&(i<(posOfStartTCF+widthTCF+20)) ) {
1484       if (maxUndershot>sigTCF) { maxUndershot = sigTCF; }
1485     }
1486
1487   }
1488
1489   // ==  Calculation of Quality parameters
1490
1491   // -- height difference in ADC
1492   Double_t heightDev = maxSigTCF-maxSig;
1493
1494   // Area reduction of the pulse in percent
1495   Double_t areaReduct = 100-areaTCF/area*100;
1496
1497   // Width reduction in percent
1498   Double_t widthReduct = 0;
1499   if ((widthFound==1)&&(widthFoundTCF==1)) { // in case of not too big IonTail
1500     widthReduct = 100-(Double_t)widthTCF/(Double_t)width*100;
1501     if (widthReduct<0) { widthReduct = 0;}
1502   }
1503
1504   // Undershot - mean of neg.signals after pulse
1505   Double_t length = 1;
1506   if (binLimit-widthTCF-posOfStartTCF) { length = (binLimit-widthTCF-posOfStartTCF);}
1507   Double_t undershot = undershotTCF/length;
1508
1509
1510   // calculation of pulse RMS with timebins before and at the end of the pulse
1511   TH1I *tempRMSHis = new TH1I("tempRMSHis","tempRMSHis",100,-50,50);
1512   for (Int_t ipos = 0; ipos<6; ipos++) {
1513     // before the pulse
1514     tempRMSHis->Fill(hisIn->GetBinContent(ipos+5));
1515     // at the end
1516     tempRMSHis->Fill(hisIn->GetBinContent(hisIn->GetNbinsX()-ipos));
1517   }
1518   Double_t pulseRMS = tempRMSHis->GetRMS();
1519   tempRMSHis->~TH1I();
1520
1521   if (plotFlag) {
1522     // == Output
1523     printf("height deviation [ADC]:\t\t\t %3.1f\n", heightDev);
1524     printf("area reduction [percent]:\t\t %3.1f\n", areaReduct);
1525     printf("width reduction [percent]:\t\t %3.1f\n", widthReduct);
1526     printf("mean undershot [ADC]:\t\t\t %3.1f\n", undershot);
1527     printf("maximum of undershot after pulse [ADC]: %3.1f\n", maxUndershot);
1528     printf("RMS of the original (or summed) pulse [ADC]: \t %3.2f\n\n", pulseRMS);
1529
1530   }
1531
1532   Double_t *qualityParam = new Double_t[6];
1533   qualityParam[0] = heightDev;
1534   qualityParam[1] = areaReduct;
1535   qualityParam[2] = widthReduct;
1536   qualityParam[3] = undershot;
1537   qualityParam[4] = maxUndershot;
1538   qualityParam[5] = pulseRMS;
1539
1540   pulseTuple->~TNtuple();
1541
1542   return qualityParam;
1543 }
1544
1545
1546 //____________________________________________________________________________
1547 TNtuple *AliTPCCalibTCF::ApplyTCFilter(TH1F *hisIn, Double_t *coefZ, Double_t *coefP, Int_t plotFlag) {
1548   //
1549   // Applies the given TCF parameters on the given pulse via the ALTRO emulator
1550   // class (discret values) and stores both pulses into a returned TNtuple
1551   //
1552
1553   Int_t nbins = hisIn->GetNbinsX() -4;
1554   // -1 because the first four timebins usually contain pad specific informations
1555   Int_t nPulse = (Int_t)hisIn->GetBinContent(1); // Number of summed pulses
1556   Int_t sector = (Int_t)hisIn->GetBinContent(2);
1557   Int_t row = (Int_t)hisIn->GetBinContent(3);
1558   Int_t pad = (Int_t)hisIn->GetBinContent(4);
1559
1560   // redirect histogram values to arrays (discrete for altro emulator)
1561   Double_t *signalIn = new Double_t[nbins];
1562   Double_t *signalOut = new Double_t[nbins];
1563   short *signalInD = new short[nbins];
1564   short *signalOutD = new short[nbins];
1565   for (Int_t ipos=0;ipos<nbins;ipos++) {
1566     Double_t signal = hisIn->GetBinContent(ipos+5); // summed signal
1567     signalIn[ipos]=signal/nPulse;                 // mean signal
1568     signalInD[ipos]=(short)(TMath::Nint(signalIn[ipos])); //discrete mean signal
1569     signalOutD[ipos]=signalInD[ipos];    // will be overwritten by AltroEmulator
1570   }
1571
1572   // transform TCF parameters into ALTRO readable format (Integer)
1573   Int_t valK[3];
1574   Int_t valL[3];
1575   for (Int_t i=0; i<3; i++) {
1576     valK[i] = (Int_t)(coefP[i]*(TMath::Power(2,16)-1));
1577     valL[i] = (Int_t)(coefZ[i]*(TMath::Power(2,16)-1));
1578   }
1579
1580   // discret ALTRO EMULATOR ____________________________
1581   AliTPCAltroEmulator *altro = new AliTPCAltroEmulator(nbins, signalOutD);
1582   altro->ConfigAltro(0,1,0,0,0,0); // perform just the TailCancelation
1583   altro->ConfigTailCancellationFilter(valK[0],valK[1],valK[2],valL[0],valL[1],valL[2]);
1584   altro->RunEmulation();
1585   delete altro;
1586
1587   // non-discret implementation of the (recursive formula)
1588   // discrete Altro emulator is not used because of accuracy!
1589   Double_t *s1 = new Double_t[1000]; // pulse after 1st PZ filter
1590   Double_t *s2 = new Double_t[1000]; // pulse after 2nd PZ filter
1591   s1[0] = signalIn[0]; // 1st PZ filter
1592   for(Int_t ipos = 1; ipos<nbins; ipos++){
1593     s1[ipos] = signalIn[ipos] + coefP[0]*s1[ipos-1] - coefZ[0]*signalIn[ipos-1];
1594   }
1595   s2[0] = s1[0]; // 2nd PZ filter
1596   for(Int_t ipos = 1; ipos<nbins; ipos++){
1597     s2[ipos] = s1[ipos] + coefP[1]*s2[ipos-1] - coefZ[1]*s1[ipos-1];
1598   }
1599   signalOut[0] = s2[0]; // 3rd PZ filter
1600   for(Int_t ipos = 1; ipos<nbins; ipos++){
1601     signalOut[ipos] = s2[ipos] + coefP[2]*signalOut[ipos-1] - coefZ[2]*s2[ipos-1];
1602   }
1603   s1->~Double_t();
1604   s2->~Double_t();
1605
1606   // writing pulses to tuple
1607   TNtuple *pulseTuple = new TNtuple("ntupleTCF","PulseTCF","timebin:sig:sigAfterTCF:sigND:sigNDAfterTCF");
1608   for (Int_t ipos=0;ipos<nbins;ipos++) {
1609     pulseTuple->Fill(ipos,signalInD[ipos],signalOutD[ipos],signalIn[ipos],signalOut[ipos]);
1610   }
1611
1612   if (plotFlag) {
1613     char hname[100];
1614     sprintf(hname,"sec%drow%dpad%d",sector,row,pad);
1615     new TCanvas(hname,hname,600,400);
1616     //just plotting non-discret pulses | they look pretties in case of mean sig ;-)
1617     pulseTuple->Draw("sigND:timebin","","L");
1618     // pulseTuple->Draw("sig:timebin","","Lsame");
1619     pulseTuple->SetLineColor(3);
1620     pulseTuple->Draw("sigNDAfterTCF:timebin","","Lsame");
1621     // pulseTuple->Draw("sigAfterTCF:timebin","","Lsame");
1622   }
1623
1624   delete [] signalIn;
1625   delete [] signalOut;
1626
1627   return pulseTuple;
1628
1629 }
1630
1631
1632 //____________________________________________________________________________
1633 void AliTPCCalibTCF::PrintPulseThresholds() {
1634   //
1635   // Prints the pulse threshold settings
1636   //
1637
1638   printf("   %4.0d [ADC] ... expected Gate fluctuation length \n", fGateWidth);
1639   printf("   %4.0d [ADC] ... expected usefull signal length \n",  fSample);
1640   printf("   %4.0d [ADC] ... needed pulselength for TC characterisation \n", fPulseLength);
1641   printf("   %4.0d [ADC] ... lower pulse height limit \n", fLowPulseLim);
1642   printf("   %4.0d [ADC] ... upper pulse height limit \n", fUpPulseLim);
1643   printf("   %4.1f [ADC] ... maximal pulse RMS \n", fRMSLim);
1644   printf("   %4.1f [ADC] ... pulse/tail integral ratio \n", fRatioIntLim);
1645
1646 }
1647
1648
1649 //____________________________________________________________________________
1650 void AliTPCCalibTCF::MergeHistoPerFile(const char *fileNameIn, const char *fileNameSum, Int_t mode)
1651 {
1652   // Gets histograms from fileNameIn and adds contents to fileSum
1653   //
1654   // If fileSum doesn't exist, fileSum is created
1655   //   mode = 0, just ONE BIG FILE ('fileSum') will be used
1656   //   mode = 1, one file per sector ('fileSum-Sec#.root') will be used
1657   // mode=1 is much faster, but the additional function 'MergeToOneFile' has to be used in order to
1658   // get one big and complete collection file again ...
1659   //
1660   // !Make sure not to add the same file more than once!
1661
1662   TFile fileIn(fileNameIn,"READ");
1663   TH1F *hisIn;
1664   TKey *key;
1665   TIter next(fileIn.GetListOfKeys());
1666   TFile *fileOut = 0;
1667   //fileOut.cd();
1668
1669   Int_t nHist=fileIn.GetNkeys();
1670   Int_t iHist=0;
1671
1672   Int_t secPrev = -1;
1673   char fileNameSumSec[100];
1674
1675   if (mode==0) {
1676     fileOut = new TFile(fileNameSum,"UPDATE");
1677   }
1678   while((key=(TKey*)next())) {
1679     const char *hisName = key->GetName();
1680
1681     hisIn=(TH1F*)fileIn.Get(hisName);
1682     Int_t numPulse=(Int_t)hisIn->GetBinContent(1);
1683     Int_t sec=(Int_t)hisIn->GetBinContent(2);
1684     Int_t pulseLength= hisIn->GetNbinsX()-4;
1685
1686     // in case of mode 1, store histos in files per sector
1687     if (sec!=secPrev && mode != 0) {
1688       if (secPrev>0) { // closing old file
1689         fileOut->Close();
1690       }
1691       // opening new file
1692       sprintf(fileNameSumSec,"%s-Sec%d.root",fileNameSum,sec);
1693       fileOut = new TFile(fileNameSumSec,"UPDATE");
1694       secPrev = sec;
1695     }
1696
1697     // search for existing histogram
1698     TH1F *his=(TH1F*)fileOut->Get(hisName);
1699     if (iHist%100==0) {
1700       printf("Histogram %d / %d, %s, Action: ",iHist,nHist,hisName);
1701       if (!his) {
1702         printf("NEW\n");
1703       } else {
1704         printf("ADD\n");
1705       }
1706     }
1707     iHist++;
1708
1709     if (!his) {
1710       his=hisIn;
1711       his->Write(hisName);
1712     } else {
1713       his->AddBinContent(1,numPulse);
1714       for (Int_t ii=5; ii<pulseLength+5; ii++) {
1715         his->AddBinContent(ii,hisIn->GetBinContent(ii));
1716       }
1717       his->Write(hisName,TObject::kOverwrite);
1718     }
1719   }
1720
1721   printf("closing files (may take a while)...\n");
1722   fileOut->Close();
1723
1724
1725   fileIn.Close();
1726   printf("...DONE\n\n");
1727 }
1728
1729
1730 //____________________________________________________________________________
1731 void AliTPCCalibTCF::MergeToOneFile(const char *nameFileSum) {
1732
1733   // Merges all Sec-files together ...
1734   // this is an additional functionality for the function MergeHistsPerFile
1735   // if for example mode=1
1736
1737   TH1F *hisIn;
1738   TKey *key;
1739
1740   // just delete the file entries ...
1741   TFile fileSumD(nameFileSum,"RECREATE");
1742   fileSumD.Close();
1743
1744   char nameFileSumSec[100];
1745
1746   for (Int_t sec=0; sec<72; sec++) { // loop over all possible filenames
1747
1748     sprintf(nameFileSumSec,"%s-Sec%d.root",nameFileSum,sec);
1749     TFile *fileSumSec = new TFile(nameFileSumSec,"READ");
1750
1751     Int_t nHist=fileSumSec->GetNkeys();
1752     Int_t iHist=0;
1753
1754     if (nHist) { // file found \ NKeys not empty
1755
1756       TFile fileSum(nameFileSum,"UPDATE");
1757       fileSum.cd();
1758
1759       printf("Sector file %s found\n",nameFileSumSec);
1760       TIter next(fileSumSec->GetListOfKeys());
1761       while( (key=(TKey*)next()) ) {
1762         const char *hisName = key->GetName();
1763
1764         hisIn=(TH1F*)fileSumSec->Get(hisName);
1765
1766         if (iHist%100==0) {
1767           printf("found histogram %d / %d, %s\n",iHist,nHist,hisName);
1768         }
1769         iHist++;
1770
1771         //        TH1F *his = (TH1F*)hisIn->Clone(hisName);
1772         hisIn->Write(hisName);
1773
1774       }
1775       printf("Saving histograms from sector %d (may take a while) ...",sec);
1776       fileSum.Close();
1777
1778     }
1779     fileSumSec->Close();
1780   }
1781   printf("...DONE\n\n");
1782 }
1783
1784
1785 //____________________________________________________________________________
1786 Int_t AliTPCCalibTCF::DumpTCFparamToFilePerPad(const char *nameFileTCFPerPad,const char *nameFileTCFPerSec, const char *nameMappingFile) {
1787   //
1788   // Writes TCF parameters per PAD to .data file
1789   //
1790   // from now on: "roc" refers to the offline sector numbering
1791   //              "sector" refers to the 18 sectors per side
1792   //
1793   // Gets TCF parameters of single pads from nameFileTCFPerPad and writes them to
1794   // the file 'tpcTCFparamPAD.data'
1795   //
1796   // If there are parameters for a pad missing, then the parameters of the roc,
1797   // in which the pad is located, are used as the pad parameters. The parameters for
1798   // the roc are retreived from nameFileTCFPerSec. If there are parameters for
1799   // a roc missing, then the parameters are set to -1.
1800
1801   Float_t K0 = -1, K1 = -1, K2 = -1, L0 = -1, L1 = -1, L2 = -1;
1802   Int_t roc, row, pad, side, sector, rcu, hwAddr;
1803   Int_t entryNum = 0;
1804   Int_t checksum = 0;
1805   Int_t tpcPadNum = 557568;
1806   Int_t validFlag = 1; // 1 if parameters for pad exist, 0 if they are only inherited from the roc
1807
1808   Bool_t *entryID = new Bool_t[7200000]; // helping vector
1809   for (Int_t ii = 0; ii<7200000; ii++) {
1810     entryID[ii]=0;
1811   }
1812
1813   // get file/tuple with parameters per pad
1814   TFile fileTCFparam(nameFileTCFPerPad);
1815   TNtuple *paramTuple = (TNtuple*)fileTCFparam.Get("TCFparam");
1816
1817   // get mapping file
1818   // usual location of mapping file: $ALICE_ROOT/TPC/Calib/tpcMapping.root
1819   TFile *fileMapping = new TFile(nameMappingFile, "read");
1820   AliTPCmapper *mapping = (AliTPCmapper*) fileMapping->Get("tpcMapping");
1821   delete fileMapping;
1822
1823   if (mapping == 0) {
1824     printf("Failed to get mapping object from %s.  ...\n", nameMappingFile);
1825     return -1;
1826   } else {
1827     printf("Got mapping object from %s\n", nameMappingFile);
1828   }
1829
1830   // creating outputfile
1831   ofstream fileOut;
1832   char nameFileOut[255];
1833   sprintf(nameFileOut,"tpcTCFparamPAD.data");
1834   fileOut.open(nameFileOut);
1835   // following not used:
1836   // char headerLine[255];
1837   // sprintf(headerLine,"15\tside\tsector\tRCU\tHWadr\tK0\tK1\tK2\tL0\tL1\tL2\tValidFlag");
1838   // fileOut << headerLine << std::endl;
1839   fileOut << "15" << std::endl;
1840
1841   // loop over nameFileTCFPerPad, write parameters into outputfile
1842   // NOTE: NO SPECIFIC ORDER !!!
1843   printf("\nstart assigning parameters to pad...\n");
1844   for (Int_t iParam = 0; iParam < paramTuple->GetEntries(); iParam++) {
1845     paramTuple->GetEntry(iParam);
1846     Float_t *paramArgs = paramTuple->GetArgs();
1847     roc = Int_t(paramArgs[0]);
1848     row = Int_t(paramArgs[1]);
1849     pad = Int_t(paramArgs[2]);
1850     side = Int_t(mapping->GetSideFromRoc(roc));
1851     sector = Int_t(mapping->GetSectorFromRoc(roc));
1852     rcu = Int_t(mapping->GetRcu(roc,row,pad));
1853     hwAddr = Int_t(mapping->GetHWAddress(roc,row,pad));
1854     K0 = TMath::Nint(paramArgs[7] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1855     K1 = TMath::Nint(paramArgs[8] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1856     K2 = TMath::Nint(paramArgs[9] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1857     L0 = TMath::Nint(paramArgs[4] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1858     L1 = TMath::Nint(paramArgs[5] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1859     L2 = TMath::Nint(paramArgs[6] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1860     if (entryNum%10000==0) {
1861       printf("assigned pad %i / %i\n",entryNum,tpcPadNum);
1862     }
1863
1864     fileOut << entryNum++ << "\t" << side << "\t" << sector << "\t" << rcu << "\t" << hwAddr << "\t";
1865     fileOut << K0 << "\t" << K1 << "\t" << K2 << "\t" << L0 << "\t" << L1 << "\t" << L2 << "\t" << validFlag << std::endl;
1866     entryID[roc*100000 + row*1000 + pad] = 1;
1867   }
1868
1869   // Wrote all found TCF params per pad into data file
1870   // NOW FILLING UP THE REST WITH THE PARAMETERS FROM THE ROC MEAN
1871
1872   // get file/tuple with parameters per roc
1873   TFile fileSecTCFparam(nameFileTCFPerSec);
1874   TNtuple *paramTupleSec = (TNtuple*)fileSecTCFparam.Get("TCFparam");
1875
1876   // loop over all pads and get/write parameters for pads which don't have
1877   // parameters assigned yet
1878   validFlag = 0;
1879   for (roc = 0; roc<72; roc++) {
1880     side = Int_t(mapping->GetSideFromRoc(roc));
1881     sector = Int_t(mapping->GetSectorFromRoc(roc));
1882     for (Int_t iParamSec = 0; iParamSec < paramTupleSec->GetEntries(); iParamSec++) {
1883       paramTupleSec->GetEntry(iParamSec);
1884       Float_t *paramArgsSec = paramTupleSec->GetArgs();
1885       if (paramArgsSec[0] == roc) {
1886         K0 = TMath::Nint(paramArgsSec[7] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1887         K1 = TMath::Nint(paramArgsSec[8] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1888         K2 = TMath::Nint(paramArgsSec[9] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1889         L0 = TMath::Nint(paramArgsSec[4] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1890         L1 = TMath::Nint(paramArgsSec[5] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1891         L2 = TMath::Nint(paramArgsSec[6] * (TMath::Power(2,16) - 1));
1892         break;
1893       } else {
1894         K0 = K1 = K2 = L0 = L1 = L2 = -1;
1895       }
1896     }
1897     for (row = 0; row<mapping->GetNpadrows(roc); row++) {
1898       for (pad = 0; pad<mapping->GetNpads(roc,row); pad++) {
1899         if (entryID[roc*100000 + row*1000 + pad]==1) {
1900           continue;
1901         }
1902
1903         entryID[roc*100000 + row*1000 + pad] = 1;
1904         rcu = Int_t(mapping->GetRcu(roc,row,pad));
1905         hwAddr = Int_t(mapping->GetHWAddress(roc,row,pad));
1906         if (entryNum%10000==0) {
1907           printf("assigned pad %i / %i\n",entryNum,tpcPadNum);
1908         }
1909
1910         fileOut << entryNum++ << "\t" << side << "\t" << sector << "\t" << rcu << "\t" << hwAddr << "\t";
1911         fileOut << K0 << "\t" << K1 << "\t" << K2 << "\t" << L0 << "\t" << L1 << "\t" << L2 << "\t" << validFlag << std::endl;
1912       }
1913     }
1914   }
1915
1916   printf("assigned pad %i / %i\ndone assigning\n",entryNum,tpcPadNum);
1917
1918   // check if correct amount of sets of parameters were written
1919   for (Int_t ii = 0; ii<7200000; ii++) {
1920     checksum += entryID[ii];
1921   }
1922   if (checksum == tpcPadNum) {
1923     printf("checksum ok, sets of parameters written = %i\n",checksum);
1924   } else {
1925     printf("\nCHECKSUM WRONG, sets of parameters written = %i, should be %i\n\n",checksum,tpcPadNum);
1926   }
1927
1928   // closing & destroying
1929   fileOut.close();
1930   fileTCFparam.Close();
1931   fileSecTCFparam.Close();
1932   entryID->~Bool_t();
1933   printf("output written to file: %s\n",nameFileOut);
1934   return 0;
1935 }
1936
1937
1938
1939 //____________________________________________________________________________
1940 Int_t AliTPCCalibTCF::DumpTCFparamToFilePerSector(const char *nameFileTCFPerSec, const char *nameMappingFile) {
1941   //
1942   // Writes TCF parameters per SECTOR (=ROC) to .data file
1943   //
1944   // from now on: "roc" refers to the offline sector numbering
1945   //              "sector" refers to the 18 sectors per side
1946   //
1947   // Gets TCF parameters of a roc from nameFileTCFPerSec and writes them to
1948   // the file 'tpcTCFparamSector.data'
1949   //
1950   // If there are parameters for a roc missing, then the parameters are set to -1
1951
1952   Float_t K0 = -1, K1 = -1, K2 = -1, L0 = -1, L1 = -1, L2 = -1;
1953   Int_t entryNum = 0;
1954   Int_t validFlag = 0; // 1 if parameters for roc exist
1955
1956   // get file/tuple with parameters per roc
1957   TFile fileTCFparam(nameFileTCFPerSec);
1958   TNtuple *paramTupleSec = (TNtuple*)fileTCFparam.Get("TCFparam");
1959
1960
1961   // get mapping file
1962   // usual location of mapping file: $ALICE_ROOT/TPC/Calib/tpcMapping.root
1963   TFile *fileMapping = new TFile(nameMappingFile, "read");
1964   AliTPCmapper *mapping = (AliTPCmapper*) fileMapping->Get("tpcMapping");
1965   delete fileMapping;
1966
1967   if (mapping == 0) {
1968     printf("Failed to get mapping object from %s.  ...\n", nameMappingFile);
1969     return -1;
1970   } else {
1971     printf("Got mapping object from %s\n", nameMappingFile);
1972   }
1973
1974
1975   // creating outputfile
1976
1977   ofstream fileOut;
1978   char nameFileOut[255];
1979   sprintf(nameFileOut,"tpcTCFparamSector.data");
1980   fileOut.open(nameFileOut);
1981   // following not used:
1982   // char headerLine[255];
1983   // sprintf(headerLine,"16\tside\tsector\tRCU\tHWadr\tK0\tK1\tK2\tL0\tL1\tL2\tValidFlag");
1984   // fileOut << headerLine << std::endl;
1985   fileOut << "16" << std::endl;
1986
1987   // loop over all rcu's in the TPC (6 per sector)
1988   printf("\nstart assigning parameters to rcu's...\n");
1989   for (Int_t side = 0; side<2; side++) {
1990     for (Int_t sector = 0; sector<18; sector++) {
1991       for (Int_t rcu = 0; rcu<6; rcu++) {
1992
1993         validFlag = 0;
1994         Int_t roc = Int_t(mapping->GetRocFromPatch(side, sector, rcu));
1995
1996         // get parameters (through loop search) for rcu from corresponding roc
1997         for (Int_t iParam = 0; iParam < paramTupleSec->GetEntries(); iParam++) {
1998           paramTupleSec->GetEntry(iParam);
1999           Float_t *paramArgs = paramTupleSec->GetArgs();
2000           if (paramArgs[0] == roc) {
2001             validFlag = 1;
2002             K0 = TMath::Nint(paramArgs[7] * (TMath::Power(2,16) - 1));
2003             K1 = TMath::Nint(paramArgs[8] * (TMath::Power(2,16) - 1));
2004             K2 = TMath::Nint(paramArgs[9] * (TMath::Power(2,16) - 1));
2005             L0 = TMath::Nint(paramArgs[4] * (TMath::Power(2,16) - 1));
2006             L1 = TMath::Nint(paramArgs[5] * (TMath::Power(2,16) - 1));
2007             L2 = TMath::Nint(paramArgs[6] * (TMath::Power(2,16) - 1));
2008             break;
2009           }
2010         }
2011         if (!validFlag) { // No TCF parameters found for this roc
2012           K0 = K1 = K2 = L0 = L1 = L2 = -1;
2013         }
2014
2015         fileOut << entryNum++ << "\t" << side << "\t" << sector << "\t" << rcu << "\t" << -1 << "\t";
2016         fileOut << K0 << "\t" << K1 << "\t" << K2 << "\t" << L0 << "\t" << L1 << "\t" << L2 << "\t" << validFlag << std::endl;
2017       }
2018     }
2019   }
2020
2021   printf("done assigning\n");
2022
2023   // closing files
2024   fileOut.close();
2025   fileTCFparam.Close();
2026   printf("output written to file: %s\n",nameFileOut);
2027   return 0;
2028
2029 }