Constant extrapolation for gain calibration
[u/mrichter/AliRoot.git] / TPC / AliTPCcalibDButil.h
1 #ifndef ALITPCCALIBDBUTIL_H
2 #define ALITPCCALIBDBUTIL_H
3
4 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
5  * See cxx source for full Copyright notice                               */
6
7 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
8 //                                                                           //
9 // Class providing the calculation of derived quantities (mean,rms,fits,...) //
10 //       of calibration entries                                              //
11 //                                                                           //
12 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
13
14 #include <TObject.h>
15 #include <TArrayI.h>
16 #include <TVectorDfwd.h>
17 #include <TVectorFfwd.h>
18 #include <TMatrixDfwd.h>
19
20 class TGraph;
21 class TMap;
22 class AliDCSSensorArray;
23 class AliTPCcalibDB;
24 class AliTPCCalPad;
25 class AliTPCCalROC;
26 class AliTPCmapper;
27 class AliTPCCalibRaw;
28 class AliCDBEntry;
29 class AliDCSSensor;
30 class AliDCSSensorArray;
31 class AliTPCSensorTempArray;
32 class AliTPCdataQA;
33 class TGraphErrors;
34 class TTreeSRedirector;
35 class AliTPCCalROC;
36 class AliSplineFit;
37
38 class AliTPCcalibDButil : public TObject
39 {
40 public:
41   AliTPCcalibDButil();
42   virtual ~AliTPCcalibDButil();
43
44   void UpdateFromCalibDB();
45   //data processing functions
46   void ProcessCEdata(const char* fitFormula, TVectorD &fitResultsA, TVectorD &fitResultsC,
47                      Int_t &noutliersCE, Double_t & chi2A, Double_t &chi2C, AliTPCCalPad * const outCE=0);
48   void ProcessCEgraphs(TVectorD &vecTEntries, TVectorD &vecTMean, TVectorD &vecTRMS, TVectorD &vecTMedian,
49                        TVectorD &vecQEntries, TVectorD &vecQMean, TVectorD &vecQRMS, TVectorD &vecQMedian,
50                        Float_t &driftTimeA, Float_t &driftTimeC );
51   void ProcessNoiseData(TVectorD &vNoiseMean, TVectorD &vNoiseMeanSenRegions,
52                         TVectorD &vNoiseRMS, TVectorD &vNoiseRMSSenRegions,
53                         Int_t &nonMaskedZero, Int_t &nNaN);
54   void ProcessQAData(TVectorD &vQaOcc, TVectorD &vQaQtot, TVectorD &vQaQmax);
55   void ProcessPulser(TVectorD &vMeanTime);
56   void ProcessALTROConfig(Int_t &nMasked);
57   void ProcessGoofie(TVectorD & vecEntries, TVectorD & vecMedian, TVectorD &vecMean, TVectorD &vecRMS);
58   
59   //processing functions using reference data
60   void ProcessPedestalVariations(TVectorF &pedestalDeviations);
61   void ProcessNoiseVariations(TVectorF &noiseDeviations);
62   void ProcessPulserVariations(TVectorF &pulserQdeviations, Float_t &varQMean, Int_t &npadsOutOneTB, Int_t &npadsOffAdd);
63   
64   //getter preprocess information
65   Int_t GetNPulserOutliers() const {return fNpulserOutliers;}
66   Float_t GetMeanAltro(const AliTPCCalROC *roc, const Int_t row, const Int_t pad, AliTPCCalROC * const rocOut=0x0);
67   AliTPCCalPad *GetPulserOutlierMap() const {return fPulserOutlier;}
68
69   //getters ref data
70   TMap *GetReferenceMap() const {return fRefMap;}
71   Int_t GetReferenceRun(const char* type) const;
72   const char* GetRefValidity() const {return fRefValidity.Data();}
73   
74   AliTPCCalPad* GetRefPadNoise() const {return fRefPadNoise;}
75   AliTPCCalPad* GetRefPedestals() const {return fRefPedestals;}
76   AliTPCCalPad* GetRefPedestalMasked() const {return fRefPedestalMasked;}
77   AliTPCCalPad* GetRefPulserTmean() const {return fRefPulserTmean;}
78   AliTPCCalPad* GetRefPulserTrms() const {return fRefPulserTrms;}
79   AliTPCCalPad* GetRefPulserQmean() const {return fRefPulserQmean;}
80   AliTPCCalPad* GetRefPulserOutlier() const {return fRefPulserOutlier;}
81   AliTPCCalPad* GetRefPulserMasked() const {return fRefPulserMasked;}
82   AliTPCCalPad* GetRefCETmean() const {return fRefCETmean;}
83   AliTPCCalPad* GetRefCETrms() const {return fRefCETrms;}
84   AliTPCCalPad* GetRefCEQmean() const {return fRefCEQmean;}
85   AliTPCCalPad* GetRefCEMasked() const {return fRefCEMasked;}
86   AliTPCCalPad* GetRefALTROFPED() const {return fRefALTROFPED;}
87   AliTPCCalPad* GetRefALTROZsThr() const {return fRefALTROZsThr;}
88   AliTPCCalPad* GetRefALTROAcqStart() const {return fRefALTROAcqStart;}
89   AliTPCCalPad* GetRefALTROAcqStop() const {return fRefALTROAcqStop;}
90   AliTPCCalPad* GetRefALTROMasked() const {return fRefALTROMasked;}
91   
92   
93   //setters for pad by pad information
94   void SetPulserData(AliTPCCalPad * const tmean, AliTPCCalPad * const trms=0x0, AliTPCCalPad * const qmean=0x0)
95                 {fPulserTmean=tmean; fPulserTrms=trms; fPulserQmean=qmean;}
96   void SetCEData(AliTPCCalPad *const tmean, AliTPCCalPad *const trms=0x0, AliTPCCalPad *const qmean=0x0)
97                 {fCETmean=tmean; fCETrms=trms; fCEQmean=qmean;}
98   void SetNoisePedestal(AliTPCCalPad *const noise, AliTPCCalPad *const pedestal=0x0)
99                 {fPadNoise=noise; fPedestals=pedestal;}
100   void SetALTROData(AliTPCCalPad *const masked)
101                 {fALTROMasked=masked;}
102   void SetGoofieArray(AliDCSSensorArray *const arr) {fGoofieArray=arr;}
103   
104   //setters for pad by pad information
105   void SetRefFile(const char* filename);
106   void SetReferenceRun(Int_t run=-1);
107   void UpdateRefDataFromOCDB();
108   void SetRefPulserData(AliTPCCalPad *const tmean, AliTPCCalPad *const trms=0x0, AliTPCCalPad *const qmean=0x0)
109                 {fRefPulserTmean=tmean; fRefPulserTrms=trms; fRefPulserQmean=qmean;}
110   void SetRefCEData(AliTPCCalPad *const tmean, AliTPCCalPad *const trms=0x0, AliTPCCalPad *const qmean=0x0)
111                 {fRefCETmean=tmean; fRefCETrms=trms; fRefCEQmean=qmean;}
112   void SetRefNoisePedestal(AliTPCCalPad *const noise, AliTPCCalPad *const pedestal=0x0)
113                 {fRefPadNoise=noise; fRefPedestals=pedestal;}
114   void SetRefALTROData(AliTPCCalPad *const masked)
115                 {fRefALTROMasked=masked;}
116   
117   //creation of derived pad by pad calibration data
118   AliTPCCalPad *CreatePadTime0(Int_t model, Double_t &gyA, Double_t &gyC, Double_t &chi2A, Double_t &chi2C);
119   //
120   // create outlyer maps
121   //
122   AliTPCCalPad *CreateCEOutlyerMap(Int_t &noutliersCE, AliTPCCalPad * const ceOut=0, Float_t minSignal=10, Float_t cutTrmsMin=0.9, Float_t cutTrmsMax=1.2, Float_t cutMaxDistT=0.7);
123   AliTPCCalPad *CreatePulserOutlyerMap(Int_t &noutliersPulser, AliTPCCalPad * const pulserOut=0, Float_t cutTime=3, Float_t cutnRMSQ=5, Float_t cutnRMSrms=5);
124   //
125   AliTPCCalPad *CreatePadTime0CE(TVectorD &fitResultsA, TVectorD&fitResultsC, Int_t &nOut, Double_t &chi2A, Double_t &chi2C, const char *dumpfile=0);
126   //
127
128   void UpdatePulserOutlierMap();
129   void UpdateRefPulserOutlierMap();
130   void PulserOutlierMap(AliTPCCalPad *pulOut, const AliTPCCalPad *pulT, const AliTPCCalPad *pulQ);
131
132   const char* GetGUIRefTreeDefaultName();
133   
134   Bool_t CreateGUIRefTree(const char* filename="");
135   //
136   // graph tools
137   //
138   static Double_t GetLaserTime0(Int_t run, Int_t timeStamp, Int_t deltaT, Int_t side);
139   static TGraph* FilterGraphMedian(TGraph * const graph, Float_t sigmaCut, Double_t &medianY);
140   static TGraph* FilterGraphMedianAbs(TGraph * graph, Float_t cut, Double_t &medianY);
141   static TGraphErrors* FilterGraphMedianErr(TGraphErrors * graph, Float_t sigmaCut,Double_t &medianY);
142   //
143   static void Sort(TGraph *graph);
144   static void SmoothGraph(TGraph *graph, Double_t delta);
145   static Int_t     GetNearest(TGraph *graph, Double_t xref, Double_t &dx, Double_t &y);
146   static Double_t EvalGraphConst(TGraph * const graph, Double_t xref);
147   static Double_t EvalGraphConst(AliSplineFit *graph, Double_t xref);
148
149   //
150   // Filter sensors
151   //
152   static Float_t FilterSensor(AliDCSSensor * sensor, Double_t ymin, Double_t ymax, Double_t maxdy, Double_t sigmaCut); 
153   //
154   // Filter AliRelAlignmentKalman - Alignment/Drift velocity
155   //
156   static TMatrixD* MakeStatRelKalman(TObjArray * const array, Float_t minFraction, Int_t minStat, Float_t maxvd);
157   static TObjArray *SmoothRelKalman(TObjArray * const array,const TMatrixD & stat, Bool_t direction, Float_t sigmaCut);
158   static TObjArray *SmoothRelKalman(TObjArray * const arrayP, TObjArray * const arrayM);
159   static void FilterCE(Double_t deltaT=100, Double_t cutAbs=10, Double_t cutSigma=4., TTreeSRedirector * const pcstream=0);
160   static void FilterTracks(Int_t run, Double_t cutSigma=20., TTreeSRedirector * const pcstream=0);
161   static Float_t FilterTemperature(AliTPCSensorTempArray *tempArray, Double_t ymin=15, Double_t ymax=22, Double_t sigmaCut=5); 
162
163   static   void FilterGoofie(AliDCSSensorArray * goofieArray, Double_t deltaT=2, Double_t cutSigma=4.,  Double_t minVdn=8.5, Double_t maxVdn=9.05, TTreeSRedirector * const pcstream=0);
164   static Double_t  GetTriggerOffsetTPC(Int_t run, Int_t timeStamp, Double_t deltaT=86400, Double_t deltaTLaser=3600, Int_t valType=0);
165   static Double_t  GetVDriftTPC(Double_t &dist, Int_t run, Int_t timeStamp, Double_t deltaT=86400, Double_t deltaTLaser=3600, Int_t valType=0);
166   static Double_t  GetVDriftTPCLaserTracks(Double_t &dist,Int_t run, Int_t timeStamp, Double_t deltaT=43200, Int_t side=2);
167   static Double_t  GetVDriftTPCLaserTracksOnline(Double_t &dist, Int_t /*run*/, Int_t timeStamp, Double_t deltaT=43200, Int_t side=2);
168   static Double_t  GetVDriftTPCCE(Double_t &dist, Int_t run, Int_t timeStamp, Double_t deltaT=43200, Int_t side=2);
169   static Double_t  GetVDriftTPCITS(Double_t &dist, Int_t run, Int_t timeStamp);
170   static Double_t  GetTime0TPCITS(Double_t &dist, Int_t run, Int_t timeStamp);
171   Int_t MakeRunList(Int_t startRun, Int_t stopRun); // find the list of usable runs
172   Int_t FindRunTPC(Int_t    itime, Bool_t debug=kFALSE);
173
174  AliTPCCalPad* GetRefCalPad(AliCDBEntry *entry, const char* objName);
175   AliTPCCalPad* GetRefCalPad(AliCDBEntry *entry);
176   AliTPCCalPad* GetAltroMasked(const char* cdbPath, const char* name);
177   Bool_t HasRefChanged(const char *cdbPath);
178   Int_t GetCurrentReferenceRun(const char* type) const;
179   AliCDBEntry* GetRefEntry(const char* cdbPath);
180  
181 private:
182   AliTPCcalibDB *fCalibDB;            //pointer to calibDB object
183   AliTPCCalPad  *fPadNoise;           //noise information
184   AliTPCCalPad  *fPedestals;          //pedestal information
185   AliTPCCalPad  *fPulserTmean;        //pulser mean time information 
186   AliTPCCalPad  *fPulserTrms;         //pulser rms time information
187   AliTPCCalPad  *fPulserQmean;        //pulser mean q information
188   AliTPCCalPad  *fPulserOutlier;      //pulser outlier map
189   AliTPCCalPad  *fCETmean;            //central electrode mean time information
190   AliTPCCalPad  *fCETrms;             //central electrode rms time information
191   AliTPCCalPad  *fCEQmean;            //central electrode mean q information
192   AliTPCCalPad  *fALTROMasked;        //ALTRO masked channels information
193   //
194   AliTPCCalibRaw *fCalibRaw;          //raw calibration object
195   //
196   AliTPCdataQA   *fDataQA;            //data qa
197   //reference data
198   TMap *fRefMap;                        // latest map to reference information
199   TMap *fCurrentRefMap;                 // reference data map of entries currently loaded
200   TString fRefValidity;                 // validity range of reference data
201   //  
202   AliTPCCalPad  *fRefPadNoise;           //Reference noise information
203   AliTPCCalPad  *fRefPedestals;          //Reference pedestal information
204   AliTPCCalPad  *fRefPedestalMasked;     //Reference masked channels in pedestal run
205   AliTPCCalPad  *fRefPulserTmean;        //Reference pulser mean time information
206   AliTPCCalPad  *fRefPulserTrms;         //Reference pulser rms time information
207   AliTPCCalPad  *fRefPulserQmean;        //Reference pulser mean q information
208   AliTPCCalPad  *fRefPulserOutlier;      //Reference pulser outlier map
209   AliTPCCalPad  *fRefPulserMasked;       //Reference masked channels in pulser run
210   AliTPCCalPad  *fRefCETmean;            //Reference central electrode mean time information
211   AliTPCCalPad  *fRefCETrms;             //Reference central electrode rms time information
212   AliTPCCalPad  *fRefCEQmean;            //Reference central electrode mean q information
213   AliTPCCalPad  *fRefCEMasked;           //Reference masked channels in laser run
214   AliTPCCalPad  *fRefALTROFPED;          //Reference fixed pedestal value
215   AliTPCCalPad  *fRefALTROZsThr;         //Reference zero suppression threshol
216   AliTPCCalPad  *fRefALTROAcqStart;      //Reference accquistion start time bin
217   AliTPCCalPad  *fRefALTROAcqStop;       //Reference accquistion stop time bin
218   AliTPCCalPad  *fRefALTROMasked;        //Reference ALTRO masked channels information
219   //
220   AliTPCCalibRaw *fRefCalibRaw;          //Reference raw calibration object
221   //
222   AliTPCdataQA   *fRefDataQA;            //Reference data QA
223   //
224   AliDCSSensorArray* fGoofieArray;    //Goofie Data
225   //
226   AliTPCmapper  *fMapper;             //TPC mapping handler
227   Int_t fNpulserOutliers;             //number of outliers from Pulser calibration
228   
229   Float_t fIrocTimeOffset;               //timing offset between IROC and OROC in timebins
230   Float_t fCETmaxLimitAbs;               //maximum variation in CE data before pads will be treated as outliers
231   Float_t fPulTmaxLimitAbs;              //maximum variation of Pulser Signals (time) before pads will be treated as outliers
232   Float_t fPulQmaxLimitAbs;              //maximum variation of Pulser Signals (charge) before pads will be treated as outliers
233   Float_t fPulQminLimit;                 //minimum charge value for Pulser Signals before pads will be treated as outliers
234
235   //
236   // helpers to get the run number for given time stamps
237   //
238   // filters  
239   
240   TArrayI fRuns;                         // run list with OCDB info
241   TArrayI fRunsStart;                    // start time for given run
242   TArrayI fRunsStop;                     // stop time for given run
243   
244   AliTPCcalibDButil (const AliTPCcalibDButil& );
245   AliTPCcalibDButil& operator= (const AliTPCcalibDButil& );
246
247   
248   static Double_t  GetVDriftTPCLaserTracksCommon(Double_t &dist, Int_t timeStamp, Double_t deltaT, Int_t side, TObjArray * const array);
249   
250   
251   ClassDef(AliTPCcalibDButil,0)
252 };
253
254
255 #endif