Using the Altro mapping from calib DB
[u/mrichter/AliRoot.git] / TPC / AliTPCclustererMI.cxx
1 /**************************************************************************
2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
3  *                                                                        *
4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
6  *                                                                        *
7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
14  **************************************************************************/
15
16 /* $Id$ */
17
18 //-------------------------------------------------------
19 //          Implementation of the TPC clusterer
20 //
21 //   Origin: Marian Ivanov 
22 //-------------------------------------------------------
23
24 #include "Riostream.h"
25 #include <TF1.h>
26 #include <TFile.h>
27 #include <TGraph.h>
28 #include <TH1F.h>
29 #include <TObjArray.h>
30 #include <TRandom.h>
31 #include <TTree.h>
32 #include <TTreeStream.h>
33 #include <TVirtualFFT.h>
34
35 #include "AliDigits.h"
36 #include "AliLoader.h"
37 #include "AliLog.h"
38 #include "AliMathBase.h"
39 #include "AliRawEventHeaderBase.h"
40 #include "AliRawReader.h"
41 #include "AliRunLoader.h"
42 #include "AliSimDigits.h"
43 #include "AliTPCCalPad.h"
44 #include "AliTPCCalROC.h"
45 #include "AliTPCClustersArray.h"
46 #include "AliTPCClustersRow.h"
47 #include "AliTPCParam.h"
48 #include "AliTPCRawStream.h"
49 #include "AliTPCRecoParam.h"
50 #include "AliTPCReconstructor.h"
51 #include "AliTPCcalibDB.h"
52 #include "AliTPCclusterInfo.h"
53 #include "AliTPCclusterMI.h"
54 #include "AliTPCTransform.h"
55 #include "AliTPCclustererMI.h"
56
57 ClassImp(AliTPCclustererMI)
58
59
60
61 AliTPCclustererMI::AliTPCclustererMI(const AliTPCParam* par, const AliTPCRecoParam * recoParam):
62   fBins(0),
63   fSigBins(0),
64   fNSigBins(0),
65   fLoop(0),
66   fMaxBin(0),
67   fMaxTime(0),
68   fMaxPad(0),
69   fSector(-1),
70   fRow(-1),
71   fSign(0),
72   fRx(0),
73   fPadWidth(0),
74   fPadLength(0),
75   fZWidth(0),
76   fPedSubtraction(kFALSE),
77   fIsOldRCUFormat(kFALSE),
78   fEventHeader(0),
79   fTimeStamp(0),
80   fEventType(0),
81   fInput(0),
82   fOutput(0),
83   fRowCl(0),
84   fRowDig(0),
85   fParam(0),
86   fNcluster(0),
87   fAmplitudeHisto(0),
88   fDebugStreamer(0),
89   fRecoParam(0),
90   fBDumpSignal(kFALSE),
91   fFFTr2c(0)
92 {
93   //
94   // COSNTRUCTOR
95   // param     - tpc parameters for given file
96   // recoparam - reconstruction parameters 
97   //
98   fIsOldRCUFormat = kFALSE;
99   fInput =0;
100   fOutput=0;
101   fParam = par;
102   if (recoParam) {
103     fRecoParam = recoParam;
104   }else{
105     //set default parameters if not specified
106     fRecoParam = AliTPCReconstructor::GetRecoParam();
107     if (!fRecoParam)  fRecoParam = AliTPCRecoParam::GetLowFluxParam();
108   }
109   fDebugStreamer = new TTreeSRedirector("TPCsignal.root");
110   fAmplitudeHisto = 0;
111   Int_t nPoints = fRecoParam->GetLastBin()-fRecoParam->GetFirstBin();
112   fFFTr2c = TVirtualFFT::FFT(1, &nPoints, "R2C  K");
113 }
114 //______________________________________________________________
115 AliTPCclustererMI::AliTPCclustererMI(const AliTPCclustererMI &param)
116               :TObject(param),
117   fBins(0),
118   fSigBins(0),
119   fNSigBins(0),
120   fLoop(0),
121   fMaxBin(0),
122   fMaxTime(0),
123   fMaxPad(0),
124   fSector(-1),
125   fRow(-1),
126   fSign(0),
127   fRx(0),
128   fPadWidth(0),
129   fPadLength(0),
130   fZWidth(0),
131   fPedSubtraction(kFALSE),
132   fIsOldRCUFormat(kFALSE),
133   fEventHeader(0),
134   fTimeStamp(0),
135   fEventType(0),
136   fInput(0),
137   fOutput(0),
138   fRowCl(0),
139   fRowDig(0),
140   fParam(0),
141   fNcluster(0),
142   fAmplitudeHisto(0),
143   fDebugStreamer(0),
144   fRecoParam(0),
145   fBDumpSignal(kFALSE),
146   fFFTr2c(0)
147 {
148   //
149   // dummy
150   //
151   fMaxBin = param.fMaxBin;
152 }
153 //______________________________________________________________
154 AliTPCclustererMI & AliTPCclustererMI::operator =(const AliTPCclustererMI & param)
155 {
156   //
157   // assignment operator - dummy
158   //
159   fMaxBin=param.fMaxBin;
160   return (*this);
161 }
162 //______________________________________________________________
163 AliTPCclustererMI::~AliTPCclustererMI(){
164   DumpHistos();
165   if (fAmplitudeHisto) delete fAmplitudeHisto;
166   if (fDebugStreamer) delete fDebugStreamer;
167 }
168
169 void AliTPCclustererMI::SetInput(TTree * tree)
170 {
171   //
172   // set input tree with digits
173   //
174   fInput = tree;  
175   if  (!fInput->GetBranch("Segment")){
176     cerr<<"AliTPC::Digits2Clusters(): no porper input tree !\n";
177     fInput=0;
178     return;
179   }
180 }
181
182 void AliTPCclustererMI::SetOutput(TTree * tree) 
183 {
184   //
185   //
186   fOutput= tree;  
187   AliTPCClustersRow clrow;
188   AliTPCClustersRow *pclrow=&clrow;  
189   clrow.SetClass("AliTPCclusterMI");
190   clrow.SetArray(1); // to make Clones array
191   fOutput->Branch("Segment","AliTPCClustersRow",&pclrow,32000,200);    
192 }
193
194
195 Float_t  AliTPCclustererMI::GetSigmaY2(Int_t iz){
196   // sigma y2 = in digits  - we don't know the angle
197   Float_t z = iz*fParam->GetZWidth()+fParam->GetNTBinsL1()*fParam->GetZWidth();
198   Float_t sd2 = (z*fParam->GetDiffL()*fParam->GetDiffL())/
199     (fPadWidth*fPadWidth);
200   Float_t sres = 0.25;
201   Float_t res = sd2+sres;
202   return res;
203 }
204
205
206 Float_t  AliTPCclustererMI::GetSigmaZ2(Int_t iz){
207   //sigma z2 = in digits - angle estimated supposing vertex constraint
208   Float_t z = iz*fZWidth+fParam->GetNTBinsL1()*fParam->GetZWidth();
209   Float_t sd2 = (z*fParam->GetDiffL()*fParam->GetDiffL())/(fZWidth*fZWidth);
210   Float_t angular = fPadLength*(fParam->GetZLength(fSector)-z)/(fRx*fZWidth);
211   angular*=angular;
212   angular/=12.;
213   Float_t sres = fParam->GetZSigma()/fZWidth;
214   sres *=sres;
215   Float_t res = angular +sd2+sres;
216   return res;
217 }
218
219 void AliTPCclustererMI::MakeCluster(Int_t k,Int_t max,Float_t *bins, UInt_t /*m*/,
220 AliTPCclusterMI &c) 
221 {
222   //
223   //  k    - Make cluster at position k  
224   //  bins - 2 D array of signals mapped to 1 dimensional array - 
225   //  max  - the number of time bins er one dimension
226   //  c    - refernce to cluster to be filled
227   //
228   Int_t i0=k/max;  //central pad
229   Int_t j0=k%max;  //central time bin
230
231   // set pointers to data
232   //Int_t dummy[5] ={0,0,0,0,0};
233   Float_t * matrix[5]; //5x5 matrix with digits  - indexing i = 0 ..4  j = -2..2
234   for (Int_t di=-2;di<=2;di++){
235     matrix[di+2]  =  &bins[k+di*max];
236   }
237   //build matrix with virtual charge
238   Float_t sigmay2= GetSigmaY2(j0);
239   Float_t sigmaz2= GetSigmaZ2(j0);
240
241   Float_t vmatrix[5][5];
242   vmatrix[2][2] = matrix[2][0];
243   c.SetType(0);
244   c.SetMax((UShort_t)(vmatrix[2][2])); // write maximal amplitude
245   for (Int_t di =-1;di <=1;di++)
246     for (Int_t dj =-1;dj <=1;dj++){
247       Float_t amp = matrix[di+2][dj];
248       if ( (amp<2) && (fLoop<2)){
249         // if under threshold  - calculate virtual charge
250         Float_t ratio = TMath::Exp(-1.2*TMath::Abs(di)/sigmay2)*TMath::Exp(-1.2*TMath::Abs(dj)/sigmaz2);
251         amp = ((matrix[2][0]-2)*(matrix[2][0]-2)/(matrix[-di+2][-dj]+2))*ratio;
252         if (amp>2) amp = 2;
253         vmatrix[2+di][2+dj]=amp;
254         vmatrix[2+2*di][2+2*dj]=0;
255         if ( (di*dj)!=0){       
256           //DIAGONAL ELEMENTS
257           vmatrix[2+2*di][2+dj] =0;
258           vmatrix[2+di][2+2*dj] =0;
259         }
260         continue;
261       }
262       if (amp<4){
263         //if small  amplitude - below  2 x threshold  - don't consider other one        
264         vmatrix[2+di][2+dj]=amp;
265         vmatrix[2+2*di][2+2*dj]=0;  // don't take to the account next bin
266         if ( (di*dj)!=0){       
267           //DIAGONAL ELEMENTS
268           vmatrix[2+2*di][2+dj] =0;
269           vmatrix[2+di][2+2*dj] =0;
270         }
271         continue;
272       }
273       //if bigger then take everything
274       vmatrix[2+di][2+dj]=amp;
275       vmatrix[2+2*di][2+2*dj]= matrix[2*di+2][2*dj] ;      
276       if ( (di*dj)!=0){       
277           //DIAGONAL ELEMENTS
278           vmatrix[2+2*di][2+dj] = matrix[2*di+2][dj];
279           vmatrix[2+di][2+2*dj] = matrix[2+di][dj*2];
280         }      
281     }
282
283
284   
285   Float_t sumw=0;
286   Float_t sumiw=0;
287   Float_t sumi2w=0;
288   Float_t sumjw=0;
289   Float_t sumj2w=0;
290   //
291   for (Int_t i=-2;i<=2;i++)
292     for (Int_t j=-2;j<=2;j++){
293       Float_t amp = vmatrix[i+2][j+2];
294
295       sumw    += amp;
296       sumiw   += i*amp;
297       sumi2w  += i*i*amp;
298       sumjw   += j*amp;
299       sumj2w  += j*j*amp;
300     }    
301   //   
302   Float_t meani = sumiw/sumw;
303   Float_t mi2   = sumi2w/sumw-meani*meani;
304   Float_t meanj = sumjw/sumw;
305   Float_t mj2   = sumj2w/sumw-meanj*meanj;
306   //
307   Float_t ry = mi2/sigmay2;
308   Float_t rz = mj2/sigmaz2;
309   
310   //
311   if ( ( (ry<0.6) || (rz<0.6) ) && fLoop==2) return;
312   if ( (ry <1.2) && (rz<1.2) || (!fRecoParam->GetDoUnfold())) {
313     //
314     //if cluster looks like expected or Unfolding not switched on
315     //standard COG is used
316     //+1.2 deviation from expected sigma accepted
317     //    c.fMax = FitMax(vmatrix,meani,meanj,TMath::Sqrt(sigmay2),TMath::Sqrt(sigmaz2));
318
319     meani +=i0;
320     meanj +=j0;
321     //set cluster parameters
322     c.SetQ(sumw);
323     c.SetPad(meani-2.5);
324     c.SetTimeBin(meanj-2.5);
325     c.SetSigmaY2(mi2);
326     c.SetSigmaZ2(mj2);
327     c.SetType(0);
328     AddCluster(c,(Float_t*)vmatrix,k);
329     return;     
330   }
331   //
332   //unfolding when neccessary  
333   //
334   
335   Float_t * matrix2[7]; //7x7 matrix with digits  - indexing i = 0 ..6  j = -3..3
336   Float_t dummy[7]={0,0,0,0,0,0};
337   for (Int_t di=-3;di<=3;di++){
338     matrix2[di+3] =  &bins[k+di*max];
339     if ((k+di*max)<3)  matrix2[di+3] = &dummy[3];
340     if ((k+di*max)>fMaxBin-3)  matrix2[di+3] = &dummy[3];
341   }
342   Float_t vmatrix2[5][5];
343   Float_t sumu;
344   Float_t overlap;
345   UnfoldCluster(matrix2,vmatrix2,meani,meanj,sumu,overlap);
346   //
347   //  c.fMax = FitMax(vmatrix2,meani,meanj,TMath::Sqrt(sigmay2),TMath::Sqrt(sigmaz2));
348   meani +=i0;
349   meanj +=j0;
350   //set cluster parameters
351   c.SetQ(sumu);
352   c.SetPad(meani-2.5);
353   c.SetTimeBin(meanj-3);
354   c.SetSigmaY2(mi2);
355   c.SetSigmaZ2(mj2);
356   c.SetType(Char_t(overlap)+1);
357   AddCluster(c,(Float_t*)vmatrix,k);
358
359   //unfolding 2
360   meani-=i0;
361   meanj-=j0;
362   if (gDebug>4)
363     printf("%f\t%f\n", vmatrix2[2][2], vmatrix[2][2]);
364 }
365
366
367
368 void AliTPCclustererMI::UnfoldCluster(Float_t * matrix2[7], Float_t recmatrix[5][5], Float_t & meani, Float_t & meanj, 
369                                       Float_t & sumu, Float_t & overlap )
370 {
371   //
372   //unfold cluster from input matrix
373   //data corresponding to cluster writen in recmatrix
374   //output meani and meanj
375
376   //take separatelly y and z
377
378   Float_t sum3i[7] = {0,0,0,0,0,0,0};
379   Float_t sum3j[7] = {0,0,0,0,0,0,0};
380
381   for (Int_t k =0;k<7;k++)
382     for (Int_t l = -1; l<=1;l++){
383       sum3i[k]+=matrix2[k][l];
384       sum3j[k]+=matrix2[l+3][k-3];
385     }
386   Float_t mratio[3][3]={{1,1,1},{1,1,1},{1,1,1}};
387   //
388   //unfold  y 
389   Float_t sum3wi    = 0;  //charge minus overlap
390   Float_t sum3wio   = 0;  //full charge
391   Float_t sum3iw    = 0;  //sum for mean value
392   for (Int_t dk=-1;dk<=1;dk++){
393     sum3wio+=sum3i[dk+3];
394     if (dk==0){
395       sum3wi+=sum3i[dk+3];     
396     }
397     else{
398       Float_t ratio =1;
399       if (  ( ((sum3i[dk+3]+3)/(sum3i[3]-3))+1 < (sum3i[2*dk+3]-3)/(sum3i[dk+3]+3))||
400            sum3i[dk+3]<=sum3i[2*dk+3] && sum3i[dk+3]>2 ){
401         Float_t xm2 = sum3i[-dk+3];
402         Float_t xm1 = sum3i[+3];
403         Float_t x1  = sum3i[2*dk+3];
404         Float_t x2  = sum3i[3*dk+3];    
405         Float_t w11   = TMath::Max((Float_t)(4.*xm1-xm2),(Float_t)0.000001);      
406         Float_t w12   = TMath::Max((Float_t)(4 *x1 -x2),(Float_t)0.);
407         ratio = w11/(w11+w12);   
408         for (Int_t dl=-1;dl<=1;dl++)
409           mratio[dk+1][dl+1] *= ratio;
410       }
411       Float_t amp = sum3i[dk+3]*ratio;
412       sum3wi+=amp;
413       sum3iw+= dk*amp;      
414     }
415   }
416   meani = sum3iw/sum3wi;
417   Float_t overlapi = (sum3wio-sum3wi)/sum3wio;
418
419
420
421   //unfold  z 
422   Float_t sum3wj    = 0;  //charge minus overlap
423   Float_t sum3wjo   = 0;  //full charge
424   Float_t sum3jw    = 0;  //sum for mean value
425   for (Int_t dk=-1;dk<=1;dk++){
426     sum3wjo+=sum3j[dk+3];
427     if (dk==0){
428       sum3wj+=sum3j[dk+3];     
429     }
430     else{
431       Float_t ratio =1;
432       if ( ( ((sum3j[dk+3]+3)/(sum3j[3]-3))+1 < (sum3j[2*dk+3]-3)/(sum3j[dk+3]+3)) ||
433            (sum3j[dk+3]<=sum3j[2*dk+3] && sum3j[dk+3]>2)){
434         Float_t xm2 = sum3j[-dk+3];
435         Float_t xm1 = sum3j[+3];
436         Float_t x1  = sum3j[2*dk+3];
437         Float_t x2  = sum3j[3*dk+3];    
438         Float_t w11   = TMath::Max((Float_t)(4.*xm1-xm2),(Float_t)0.000001);      
439         Float_t w12   = TMath::Max((Float_t)(4 *x1 -x2),(Float_t)0.);
440         ratio = w11/(w11+w12);   
441         for (Int_t dl=-1;dl<=1;dl++)
442           mratio[dl+1][dk+1] *= ratio;
443       }
444       Float_t amp = sum3j[dk+3]*ratio;
445       sum3wj+=amp;
446       sum3jw+= dk*amp;      
447     }
448   }
449   meanj = sum3jw/sum3wj;
450   Float_t overlapj = (sum3wjo-sum3wj)/sum3wjo;  
451   overlap = Int_t(100*TMath::Max(overlapi,overlapj)+3);  
452   sumu = (sum3wj+sum3wi)/2.;
453   
454   if (overlap ==3) {
455     //if not overlap detected remove everything
456     for (Int_t di =-2; di<=2;di++)
457       for (Int_t dj =-2; dj<=2;dj++){
458         recmatrix[di+2][dj+2] = matrix2[3+di][dj];
459       }
460   }
461   else{
462     for (Int_t di =-1; di<=1;di++)
463       for (Int_t dj =-1; dj<=1;dj++){
464         Float_t ratio =1;
465         if (mratio[di+1][dj+1]==1){
466           recmatrix[di+2][dj+2]     = matrix2[3+di][dj];
467           if (TMath::Abs(di)+TMath::Abs(dj)>1){
468             recmatrix[2*di+2][dj+2] = matrix2[3+2*di][dj];
469             recmatrix[di+2][2*dj+2] = matrix2[3+di][2*dj];
470           }       
471           recmatrix[2*di+2][2*dj+2] = matrix2[3+2*di][2*dj];
472         }
473         else
474           {
475             //if we have overlap in direction
476             recmatrix[di+2][dj+2] = mratio[di+1][dj+1]* matrix2[3+di][dj];    
477             if (TMath::Abs(di)+TMath::Abs(dj)>1){
478               ratio =  TMath::Min((Float_t)(recmatrix[di+2][dj+2]/(matrix2[3+0*di][1*dj]+1)),(Float_t)1.);
479               recmatrix[2*di+2][dj+2] = ratio*recmatrix[di+2][dj+2];
480               //
481               ratio =  TMath::Min((Float_t)(recmatrix[di+2][dj+2]/(matrix2[3+1*di][0*dj]+1)),(Float_t)1.);
482               recmatrix[di+2][2*dj+2] = ratio*recmatrix[di+2][dj+2];
483             }
484             else{
485               ratio =  recmatrix[di+2][dj+2]/matrix2[3][0];
486               recmatrix[2*di+2][2*dj+2] = ratio*recmatrix[di+2][dj+2];
487             }
488           }
489       }
490   }
491   if (gDebug>4) 
492     printf("%f\n", recmatrix[2][2]);
493   
494 }
495
496 Float_t AliTPCclustererMI::FitMax(Float_t vmatrix[5][5], Float_t y, Float_t z, Float_t sigmay, Float_t sigmaz)
497 {
498   //
499   // estimate max
500   Float_t sumteor= 0;
501   Float_t sumamp = 0;
502
503   for (Int_t di = -1;di<=1;di++)
504     for (Int_t dj = -1;dj<=1;dj++){
505       if (vmatrix[2+di][2+dj]>2){
506         Float_t teor = TMath::Gaus(di,y,sigmay*1.2)*TMath::Gaus(dj,z,sigmaz*1.2);
507         sumteor += teor*vmatrix[2+di][2+dj];
508         sumamp  += vmatrix[2+di][2+dj]*vmatrix[2+di][2+dj];
509       }
510     }    
511   Float_t max = sumamp/sumteor;
512   return max;
513 }
514
515 void AliTPCclustererMI::AddCluster(AliTPCclusterMI &c, Float_t * matrix, Int_t pos){
516   //
517   //
518   // Transform cluster to the rotated global coordinata
519   // Assign labels to the cluster
520   // add the cluster to the array
521   // for more details - See  AliTPCTranform::Transform(x,i,0,1) 
522   Float_t meani = c.GetPad();
523   Float_t meanj = c.GetTimeBin();
524
525   Int_t ki = TMath::Nint(meani);
526   if (ki<0) ki=0;
527   if (ki>=fMaxPad) ki = fMaxPad-1;
528   Int_t kj = TMath::Nint(meanj);
529   if (kj<0) kj=0;
530   if (kj>=fMaxTime-3) kj=fMaxTime-4;
531   // ki and kj shifted as integers coordinata
532   if (fRowDig) {
533     c.SetLabel(fRowDig->GetTrackIDFast(kj,ki,0)-2,0);
534     c.SetLabel(fRowDig->GetTrackIDFast(kj,ki,1)-2,1);
535     c.SetLabel(fRowDig->GetTrackIDFast(kj,ki,2)-2,2);
536   }
537   
538   c.SetRow(fRow);
539   c.SetDetector(fSector);
540   Float_t s2 = c.GetSigmaY2();
541   Float_t w=fParam->GetPadPitchWidth(fSector);
542   c.SetSigmaY2(s2*w*w);
543   s2 = c.GetSigmaZ2(); 
544   c.SetSigmaZ2(s2*fZWidth*fZWidth);
545   //
546   //
547   //
548   AliTPCTransform *transform = AliTPCcalibDB::Instance()->GetTransform() ;
549   if (!transform) {
550     AliFatal("Tranformations not in calibDB");
551   }
552   Double_t x[3]={c.GetRow(),c.GetPad(),c.GetTimeBin()};
553   Int_t i[1]={fSector};
554   transform->Transform(x,i,0,1);
555   c.SetX(x[0]);
556   c.SetY(x[1]);
557   c.SetZ(x[2]);
558   //
559   //
560   if (!fRecoParam->GetBYMirror()){
561     if (fSector%36>17){
562       c.SetY(-c.GetY());
563     }
564   }
565
566   if (ki<=1 || ki>=fMaxPad-1 || kj==1 || kj==fMaxTime-2) {
567     c.SetType(-(c.GetType()+3));  //edge clusters
568   }
569   if (fLoop==2) c.SetType(100);
570
571   TClonesArray * arr = fRowCl->GetArray();
572   AliTPCclusterMI * cl = new ((*arr)[fNcluster]) AliTPCclusterMI(c);
573   if (fRecoParam->DumpSignal() &&matrix ) {
574     Int_t nbins=0;
575     Float_t *graph =0;
576     if (fRecoParam->GetCalcPedestal() && cl->GetMax()>fRecoParam->GetDumpAmplitudeMin() &&fBDumpSignal){
577       nbins = fMaxTime;
578       graph = &(fBins[fMaxTime*(pos/fMaxTime)]);
579     }
580     AliTPCclusterInfo * info = new AliTPCclusterInfo(matrix,nbins,graph);
581     cl->SetInfo(info);
582   }
583   if (!fRecoParam->DumpSignal()) {
584     cl->SetInfo(0);
585   }
586
587   fNcluster++;
588 }
589
590
591 //_____________________________________________________________________________
592 void AliTPCclustererMI::Digits2Clusters()
593 {
594   //-----------------------------------------------------------------
595   // This is a simple cluster finder.
596   //-----------------------------------------------------------------
597
598   if (!fInput) { 
599     Error("Digits2Clusters", "input tree not initialised");
600     return;
601   }
602  
603   if (!fOutput) {
604     Error("Digits2Clusters", "output tree not initialised");
605     return;
606   }
607
608   AliTPCCalPad * gainTPC = AliTPCcalibDB::Instance()->GetPadGainFactor();
609   AliTPCCalPad * noiseTPC = AliTPCcalibDB::Instance()->GetPadNoise();
610   AliSimDigits digarr, *dummy=&digarr;
611   fRowDig = dummy;
612   fInput->GetBranch("Segment")->SetAddress(&dummy);
613   Stat_t nentries = fInput->GetEntries();
614   
615   fMaxTime=fParam->GetMaxTBin()+6; // add 3 virtual time bins before and 3   after
616     
617   Int_t nclusters  = 0;
618
619   for (Int_t n=0; n<nentries; n++) {
620     fInput->GetEvent(n);
621     if (!fParam->AdjustSectorRow(digarr.GetID(),fSector,fRow)) {
622       cerr<<"AliTPC warning: invalid segment ID ! "<<digarr.GetID()<<endl;
623       continue;
624     }
625     Int_t row = fRow;
626     AliTPCCalROC * gainROC = gainTPC->GetCalROC(fSector);  // pad gains per given sector
627     AliTPCCalROC * noiseROC   = noiseTPC->GetCalROC(fSector); // noise per given sector
628     //
629     AliTPCClustersRow *clrow= new AliTPCClustersRow();
630     fRowCl = clrow;
631     clrow->SetClass("AliTPCclusterMI");
632     clrow->SetArray(1);
633
634     clrow->SetID(digarr.GetID());
635     fOutput->GetBranch("Segment")->SetAddress(&clrow);
636     fRx=fParam->GetPadRowRadii(fSector,row);
637     
638     
639     const Int_t kNIS=fParam->GetNInnerSector(), kNOS=fParam->GetNOuterSector();
640     fZWidth = fParam->GetZWidth();
641     if (fSector < kNIS) {
642       fMaxPad = fParam->GetNPadsLow(row);
643       fSign = (fSector < kNIS/2) ? 1 : -1;
644       fPadLength = fParam->GetPadPitchLength(fSector,row);
645       fPadWidth = fParam->GetPadPitchWidth();
646     } else {
647       fMaxPad = fParam->GetNPadsUp(row);
648       fSign = ((fSector-kNIS) < kNOS/2) ? 1 : -1;
649       fPadLength = fParam->GetPadPitchLength(fSector,row);
650       fPadWidth  = fParam->GetPadPitchWidth();
651     }
652     
653     
654     fMaxBin=fMaxTime*(fMaxPad+6);  // add 3 virtual pads  before and 3 after
655     fBins    =new Float_t[fMaxBin];
656     fSigBins =new Int_t[fMaxBin];
657     fNSigBins = 0;
658     memset(fBins,0,sizeof(Float_t)*fMaxBin);
659     
660     if (digarr.First()) //MI change
661       do {
662         Float_t dig=digarr.CurrentDigit();
663         if (dig<=fParam->GetZeroSup()) continue;
664         Int_t j=digarr.CurrentRow()+3, i=digarr.CurrentColumn()+3;
665         Float_t gain = gainROC->GetValue(row,digarr.CurrentColumn());
666         Int_t bin = i*fMaxTime+j;
667         fBins[bin]=dig/gain;
668         fSigBins[fNSigBins++]=bin;
669       } while (digarr.Next());
670     digarr.ExpandTrackBuffer();
671
672     FindClusters(noiseROC);
673
674     fOutput->Fill();
675     delete clrow;    
676     nclusters+=fNcluster;    
677     delete[] fBins;
678     delete[] fSigBins;
679   }  
680
681   Info("Digits2Clusters", "Number of found clusters : %d", nclusters);
682 }
683
684 void AliTPCclustererMI::Digits2Clusters(AliRawReader* rawReader)
685 {
686 //-----------------------------------------------------------------
687 // This is a cluster finder for the TPC raw data.
688 // The method assumes NO ordering of the altro channels.
689 // The pedestal subtraction can be switched on and off
690 // using an option of the TPC reconstructor
691 //-----------------------------------------------------------------
692
693   if (!fOutput) {
694     Error("Digits2Clusters", "output tree not initialised");
695     return;
696   }
697
698   fRowDig = NULL;
699   AliTPCROC * roc = AliTPCROC::Instance();
700   AliTPCCalPad * gainTPC = AliTPCcalibDB::Instance()->GetPadGainFactor();
701   AliTPCCalPad * pedestalTPC = AliTPCcalibDB::Instance()->GetPedestals();
702   AliTPCCalPad * noiseTPC = AliTPCcalibDB::Instance()->GetPadNoise();
703   AliTPCAltroMapping** mapping =AliTPCcalibDB::Instance()->GetMapping();
704   //
705   AliTPCRawStream input(rawReader,(AliAltroMapping**)mapping);
706   fEventHeader = (AliRawEventHeaderBase*)rawReader->GetEventHeader();
707   if (fEventHeader){
708     fTimeStamp = fEventHeader->Get("Timestamp");  
709     fEventType = fEventHeader->Get("Type");  
710   }
711
712
713   Int_t nclusters  = 0;
714   
715   fMaxTime = fParam->GetMaxTBin() + 6; // add 3 virtual time bins before and 3 after
716   const Int_t kNIS = fParam->GetNInnerSector();
717   const Int_t kNOS = fParam->GetNOuterSector();
718   const Int_t kNS = kNIS + kNOS;
719   fZWidth = fParam->GetZWidth();
720   Int_t zeroSup = fParam->GetZeroSup();
721   //
722   //alocate memory for sector - maximal case
723   //
724   Float_t** allBins = NULL;
725   Int_t** allSigBins = NULL;
726   Int_t*  allNSigBins = NULL;
727   Int_t nRowsMax = roc->GetNRows(roc->GetNSector()-1);
728   Int_t nPadsMax = roc->GetNPads(roc->GetNSector()-1,nRowsMax-1);
729   allBins = new Float_t*[nRowsMax];
730   allSigBins = new Int_t*[nRowsMax];
731   allNSigBins = new Int_t[nRowsMax];
732   for (Int_t iRow = 0; iRow < nRowsMax; iRow++) {
733     //
734     Int_t maxBin = fMaxTime*(nPadsMax+6);  // add 3 virtual pads  before and 3 after
735     allBins[iRow] = new Float_t[maxBin];
736     memset(allBins[iRow],0,sizeof(Float_t)*maxBin);
737     allSigBins[iRow] = new Int_t[maxBin];
738     allNSigBins[iRow]=0;
739   }
740   //
741   // Loop over sectors
742   //
743   for(fSector = 0; fSector < kNS; fSector++) {
744
745     AliTPCCalROC * gainROC    = gainTPC->GetCalROC(fSector);  // pad gains per given sector
746     AliTPCCalROC * pedestalROC = pedestalTPC->GetCalROC(fSector);  // pedestal per given sector
747     AliTPCCalROC * noiseROC   = noiseTPC->GetCalROC(fSector);  // noise per given sector
748  
749     Int_t nRows = 0;
750     Int_t nDDLs = 0, indexDDL = 0;
751     if (fSector < kNIS) {
752       nRows = fParam->GetNRowLow();
753       fSign = (fSector < kNIS/2) ? 1 : -1;
754       nDDLs = 2;
755       indexDDL = fSector * 2;
756     }
757     else {
758       nRows = fParam->GetNRowUp();
759       fSign = ((fSector-kNIS) < kNOS/2) ? 1 : -1;
760       nDDLs = 4;
761       indexDDL = (fSector-kNIS) * 4 + kNIS * 2;
762     }
763
764     for (Int_t iRow = 0; iRow < nRows; iRow++) {
765       Int_t maxPad;
766       if (fSector < kNIS)
767         maxPad = fParam->GetNPadsLow(iRow);
768       else
769         maxPad = fParam->GetNPadsUp(iRow);
770       
771       Int_t maxBin = fMaxTime*(maxPad+6);  // add 3 virtual pads  before and 3 after
772       memset(allBins[iRow],0,sizeof(Float_t)*maxBin);
773       allNSigBins[iRow] = 0;
774     }
775     
776     // Loas the raw data for corresponding DDLs
777     rawReader->Reset();
778     input.SetOldRCUFormat(fIsOldRCUFormat);
779     rawReader->Select("TPC",indexDDL,indexDDL+nDDLs-1);
780     Int_t digCounter=0;
781     // Begin loop over altro data
782     Bool_t calcPedestal = fRecoParam->GetCalcPedestal();
783     Float_t gain =1;
784     Int_t lastPad=-1;
785     while (input.Next()) {
786       digCounter++;
787       if (input.GetSector() != fSector)
788         AliFatal(Form("Sector index mismatch ! Expected (%d), but got (%d) !",fSector,input.GetSector()));
789
790       
791       Int_t iRow = input.GetRow();
792       if (iRow < 0 || iRow >= nRows)
793         AliFatal(Form("Pad-row index (%d) outside the range (%d -> %d) !",
794                       iRow, 0, nRows -1));
795       //pad
796       Int_t iPad = input.GetPad();
797       if (iPad < 0 || iPad >= nPadsMax)
798         AliFatal(Form("Pad index (%d) outside the range (%d -> %d) !",
799                       iPad, 0, nPadsMax-1));
800       if (iPad!=lastPad){
801         gain    = gainROC->GetValue(iRow,iPad);
802         lastPad = iPad;
803       }
804       iPad+=3;
805       //time
806       Int_t iTimeBin = input.GetTime();
807       if ( iTimeBin < 0 || iTimeBin >= fParam->GetMaxTBin())
808         AliFatal(Form("Timebin index (%d) outside the range (%d -> %d) !",
809                       iTimeBin, 0, iTimeBin -1));
810       iTimeBin+=3;
811       //signal
812       Float_t signal = input.GetSignal();
813       if (!calcPedestal && signal <= zeroSup) continue;      
814       if (!calcPedestal) {
815         Int_t bin = iPad*fMaxTime+iTimeBin;
816         allBins[iRow][bin] = signal/gain;
817         allSigBins[iRow][allNSigBins[iRow]++] = bin;
818       }else{
819         allBins[iRow][iPad*fMaxTime+iTimeBin] = signal;
820       }
821       allBins[iRow][iPad*fMaxTime+0]=1.;  // pad with signal
822     } // End of the loop over altro data
823     //
824     //
825     // Now loop over rows and perform pedestal subtraction
826     if (digCounter==0) continue;
827     //    if (fPedSubtraction) {
828     if (calcPedestal) {
829       for (Int_t iRow = 0; iRow < nRows; iRow++) {
830         Int_t maxPad;
831         if (fSector < kNIS)
832           maxPad = fParam->GetNPadsLow(iRow);
833         else
834           maxPad = fParam->GetNPadsUp(iRow);
835
836         for (Int_t iPad = 3; iPad < maxPad + 3; iPad++) {
837           if (allBins[iRow][iPad*fMaxTime+0] <1 ) continue;  // no data
838           Float_t *p = &allBins[iRow][iPad*fMaxTime+3];
839           //Float_t pedestal = TMath::Median(fMaxTime, p);      
840           Int_t id[3] = {fSector, iRow, iPad-3};
841           // calib values
842           Double_t rmsCalib=  noiseROC->GetValue(iRow,iPad-3);
843           Double_t pedestalCalib = pedestalROC->GetValue(iRow,iPad-3);
844           Double_t rmsEvent       = rmsCalib;
845           Double_t pedestalEvent  = pedestalCalib;
846           ProcesSignal(p, fMaxTime, id, rmsEvent, pedestalEvent);
847           if (rmsEvent<rmsCalib) rmsEvent = rmsCalib;   // take worst scenario
848           if (TMath::Abs(pedestalEvent-pedestalCalib)<1.0) pedestalEvent = pedestalCalib;  
849           
850           //
851           for (Int_t iTimeBin = 0; iTimeBin < fMaxTime; iTimeBin++) {
852             Int_t bin = iPad*fMaxTime+iTimeBin;
853             allBins[iRow][bin] -= pedestalEvent;
854             if (iTimeBin < AliTPCReconstructor::GetRecoParam()->GetFirstBin())  
855               allBins[iRow][bin] = 0;
856             if (iTimeBin > AliTPCReconstructor::GetRecoParam()->GetLastBin())  
857               allBins[iRow][bin] = 0;
858             if (allBins[iRow][iPad*fMaxTime+iTimeBin] < zeroSup)
859               allBins[iRow][bin] = 0;
860             if (allBins[iRow][bin] < 3.0*rmsEvent)   // 3 sigma cut on RMS
861               allBins[iRow][bin] = 0;
862             if (allBins[iRow][bin]) allSigBins[iRow][allNSigBins[iRow]++] = bin;
863           }
864         }
865       }
866     }
867     // Now loop over rows and find clusters
868     for (fRow = 0; fRow < nRows; fRow++) {
869       fRowCl = new AliTPCClustersRow;
870       fRowCl->SetClass("AliTPCclusterMI");
871       fRowCl->SetArray(1);
872       fRowCl->SetID(fParam->GetIndex(fSector, fRow));
873       fOutput->GetBranch("Segment")->SetAddress(&fRowCl);
874
875       fRx = fParam->GetPadRowRadii(fSector, fRow);
876       fPadLength = fParam->GetPadPitchLength(fSector, fRow);
877       fPadWidth  = fParam->GetPadPitchWidth();
878       if (fSector < kNIS)
879         fMaxPad = fParam->GetNPadsLow(fRow);
880       else
881         fMaxPad = fParam->GetNPadsUp(fRow);
882       fMaxBin = fMaxTime*(fMaxPad+6);  // add 3 virtual pads  before and 3 after
883
884       fBins = allBins[fRow];
885       fSigBins = allSigBins[fRow];
886       fNSigBins = allNSigBins[fRow];
887
888       FindClusters(noiseROC);
889
890       fOutput->Fill();
891       delete fRowCl;    
892       nclusters += fNcluster;    
893     } // End of loop to find clusters
894   } // End of loop over sectors
895   
896   for (Int_t iRow = 0; iRow < nRowsMax; iRow++) {
897     delete [] allBins[iRow];
898     delete [] allSigBins[iRow];
899   }  
900   delete [] allBins;
901   delete [] allSigBins;
902   delete [] allNSigBins;
903   
904   Info("Digits2Clusters", "File  %s Event\t%d\tNumber of found clusters : %d\n", fOutput->GetName(),*(rawReader->GetEventId()), nclusters);
905
906 }
907
908 void AliTPCclustererMI::FindClusters(AliTPCCalROC * noiseROC)
909 {
910   
911   //
912   // add virtual charge at the edge   
913   //
914   Double_t kMaxDumpSize = 500000;
915   if (fRecoParam->GetCalcPedestal() && fOutput->GetZipBytes()< kMaxDumpSize) fBDumpSignal =kTRUE;   //dump signal flag
916   //
917   fNcluster=0;
918   fLoop=1;
919   Int_t crtime = Int_t((fParam->GetZLength(fSector)-fRecoParam->GetCtgRange()*fRx)/fZWidth-fParam->GetNTBinsL1()-5);
920   Float_t minMaxCutAbs       = fRecoParam->GetMinMaxCutAbs();
921   Float_t minLeftRightCutAbs = fRecoParam->GetMinLeftRightCutAbs();
922   Float_t minUpDownCutAbs    = fRecoParam->GetMinUpDownCutAbs();
923   Float_t minMaxCutSigma       = fRecoParam->GetMinMaxCutSigma();
924   Float_t minLeftRightCutSigma = fRecoParam->GetMinLeftRightCutSigma();
925   Float_t minUpDownCutSigma    = fRecoParam->GetMinUpDownCutSigma();
926   for (Int_t iSig = 0; iSig < fNSigBins; iSig++) {
927     Int_t i = fSigBins[iSig];
928     if (i%fMaxTime<=crtime) continue;
929     Float_t *b = &fBins[i];
930     //absolute custs
931     if (b[0]<minMaxCutAbs) continue;   //threshold for maxima  
932     //
933     if (b[-1]+b[1]+b[-fMaxTime]+b[fMaxTime]<=0) continue;  // cut on isolated clusters 
934     //    if (b[-1]+b[1]<=0) continue;               // cut on isolated clusters
935     //if (b[-fMaxTime]+b[fMaxTime]<=0) continue; // cut on isolated clusters
936     //
937     if ((b[0]+b[-1]+b[1])<minUpDownCutAbs) continue;   //threshold for up down  (TRF) 
938     if ((b[0]+b[-fMaxTime]+b[fMaxTime])<minLeftRightCutAbs) continue;   //threshold for left right (PRF)    
939     if (!IsMaximum(*b,fMaxTime,b)) continue;
940     //
941     Float_t noise = noiseROC->GetValue(fRow, i/fMaxTime);
942     // sigma cuts
943     if (b[0]<minMaxCutSigma*noise) continue;   //threshold form maxima  
944     if ((b[0]+b[-1]+b[1])<minUpDownCutSigma*noise) continue;   //threshold for up town TRF 
945     if ((b[0]+b[-fMaxTime]+b[fMaxTime])<minLeftRightCutSigma*noise) continue;   //threshold for left right (PRF)    
946   
947     AliTPCclusterMI c(kFALSE);   // default cosntruction  without info
948     Int_t dummy=0;
949     MakeCluster(i, fMaxTime, fBins, dummy,c);
950     
951     //}
952   }
953 }
954
955
956 Double_t AliTPCclustererMI::ProcesSignal(Float_t *signal, Int_t nchannels, Int_t id[3], Double_t &rmsEvent, Double_t &pedestalEvent){
957   //
958   // process signal on given pad - + streaming of additional information in special mode
959   //
960   // id[0] - sector
961   // id[1] - row
962   // id[2] - pad 
963
964   //
965   // ESTIMATE pedestal and the noise
966   // 
967   const Int_t kPedMax = 100;
968   Double_t kMaxDebugSize = 5000000.;
969   Float_t  max    =  0;
970   Float_t  maxPos =  0;
971   Int_t    median =  -1;
972   Int_t    count0 =  0;
973   Int_t    count1 =  0;
974   Float_t  rmsCalib   = rmsEvent;       // backup initial value ( from calib)
975   Float_t  pedestalCalib = pedestalEvent;// backup initial value ( from calib)
976   Int_t    firstBin = AliTPCReconstructor::GetRecoParam()->GetFirstBin();
977   //
978   UShort_t histo[kPedMax];
979   memset(histo,0,kPedMax*sizeof(UShort_t));
980   for (Int_t i=0; i<fMaxTime; i++){
981     if (signal[i]<=0) continue;
982     if (signal[i]>max && i>firstBin) {
983       max = signal[i];
984       maxPos = i;
985     }
986     if (signal[i]>kPedMax-1) continue;
987     histo[int(signal[i]+0.5)]++;
988     count0++;
989   }
990   //
991   for (Int_t i=1; i<kPedMax; i++){
992     if (count1<count0*0.5) median=i;
993     count1+=histo[i];
994   }
995   // truncated mean  
996   //
997   Float_t count10=histo[median] ,mean=histo[median]*median,  rms=histo[median]*median*median ;
998   Float_t count06=histo[median] ,mean06=histo[median]*median,  rms06=histo[median]*median*median ;
999   Float_t count09=histo[median] ,mean09=histo[median]*median,  rms09=histo[median]*median*median ;
1000   //
1001   for (Int_t idelta=1; idelta<10; idelta++){
1002     if (median-idelta<=0) continue;
1003     if (median+idelta>kPedMax) continue;
1004     if (count06<0.6*count1){
1005       count06+=histo[median-idelta];
1006       mean06 +=histo[median-idelta]*(median-idelta);
1007       rms06  +=histo[median-idelta]*(median-idelta)*(median-idelta);
1008       count06+=histo[median+idelta];
1009       mean06 +=histo[median+idelta]*(median+idelta);
1010       rms06  +=histo[median+idelta]*(median+idelta)*(median+idelta);
1011     }
1012     if (count09<0.9*count1){
1013       count09+=histo[median-idelta];
1014       mean09 +=histo[median-idelta]*(median-idelta);
1015       rms09  +=histo[median-idelta]*(median-idelta)*(median-idelta);
1016       count09+=histo[median+idelta];
1017       mean09 +=histo[median+idelta]*(median+idelta);
1018       rms09  +=histo[median+idelta]*(median+idelta)*(median+idelta);
1019     }
1020     if (count10<0.95*count1){
1021       count10+=histo[median-idelta];
1022       mean +=histo[median-idelta]*(median-idelta);
1023       rms  +=histo[median-idelta]*(median-idelta)*(median-idelta);
1024       count10+=histo[median+idelta];
1025       mean +=histo[median+idelta]*(median+idelta);
1026       rms  +=histo[median+idelta]*(median+idelta)*(median+idelta);
1027     }
1028   }
1029   mean  /=count10;
1030   mean06/=count06;
1031   mean09/=count09;
1032   rms    = TMath::Sqrt(TMath::Abs(rms/count10-mean*mean));
1033   rms06    = TMath::Sqrt(TMath::Abs(rms06/count06-mean06*mean06));
1034  rms09    = TMath::Sqrt(TMath::Abs(rms09/count09-mean09*mean09));
1035   rmsEvent = rms09;
1036   //
1037   pedestalEvent = median;
1038   if (AliLog::GetDebugLevel("","AliTPCclustererMI")==0) return median;
1039   //
1040   UInt_t uid[3] = {UInt_t(id[0]),UInt_t(id[1]),UInt_t(id[2])};
1041   //
1042   // Dump mean signal info
1043   //
1044   (*fDebugStreamer)<<"Signal"<<
1045     "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1046     "EventType="<<fEventType<<
1047     "Sector="<<uid[0]<<
1048     "Row="<<uid[1]<<
1049     "Pad="<<uid[2]<<
1050     "Max="<<max<<
1051     "MaxPos="<<maxPos<<
1052     //
1053     "Median="<<median<<
1054     "Mean="<<mean<<
1055     "RMS="<<rms<<      
1056     "Mean06="<<mean06<<
1057     "RMS06="<<rms06<<
1058     "Mean09="<<mean09<<
1059     "RMS09="<<rms09<<
1060     "RMSCalib="<<rmsCalib<<
1061     "PedCalib="<<pedestalCalib<<
1062     "\n";
1063   //
1064   // fill pedestal histogram
1065   //
1066   AliTPCROC * roc = AliTPCROC::Instance();
1067   if (!fAmplitudeHisto){
1068     fAmplitudeHisto = new TObjArray(72);
1069   }  
1070   //
1071   if (uid[0]<roc->GetNSectors() 
1072       && uid[1]< roc->GetNRows(uid[0])  && 
1073       uid[2] <roc->GetNPads(uid[0], uid[1])){
1074     TObjArray  * sectorArray = (TObjArray*)fAmplitudeHisto->UncheckedAt(uid[0]);
1075     if (!sectorArray){
1076       Int_t npads =roc->GetNChannels(uid[0]);
1077       sectorArray = new TObjArray(npads);
1078       fAmplitudeHisto->AddAt(sectorArray, uid[0]);
1079     }
1080     Int_t position =  uid[2]+roc->GetRowIndexes(uid[0])[uid[1]];
1081     TH1F * histo = (TH1F*)sectorArray->UncheckedAt(position);
1082     if (!histo){
1083       char hname[100];
1084       sprintf(hname,"Amp_%d_%d_%d",uid[0],uid[1],uid[2]);
1085       TFile * backup = gFile;
1086       fDebugStreamer->GetFile()->cd();
1087       histo = new TH1F(hname, hname, 100, 5,100);
1088       //histo->SetDirectory(0);     // histogram not connected to directory -(File)
1089       sectorArray->AddAt(histo, position);
1090       if (backup) backup->cd();
1091     }
1092     for (Int_t i=0; i<nchannels; i++){
1093       histo->Fill(signal[i]);
1094     }
1095   }
1096   //
1097   //
1098   //
1099   Float_t kMin =fRecoParam->GetDumpAmplitudeMin();   // minimal signal to be dumped
1100   Float_t *dsignal = new Float_t[nchannels];
1101   Float_t *dtime   = new Float_t[nchannels];
1102   for (Int_t i=0; i<nchannels; i++){
1103     dtime[i] = i;
1104     dsignal[i] = signal[i];
1105   }
1106   //
1107   // Digital noise
1108   //
1109  //  if (max-median>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06)) &&  (((*fDebugStreamer)<<"SignalDN").GetSize()<kMaxDebugSize)){    
1110 //     //
1111 //     //
1112 //     TGraph * graph =new TGraph(nchannels, dtime, dsignal);
1113 //     //
1114 //     //
1115 //     // jumps left - right
1116 //     Int_t    njumps0=0;
1117 //     Double_t deltaT0[2000];
1118 //     Double_t deltaA0[2000];
1119 //     Int_t    lastJump0 = fRecoParam->GetFirstBin();
1120 //     Int_t    njumps1=0;
1121 //     Double_t deltaT1[2000];
1122 //     Double_t deltaA1[2000];
1123 //     Int_t    lastJump1 = fRecoParam->GetFirstBin();
1124 //     Int_t    njumps2=0;
1125 //     Double_t deltaT2[2000];
1126 //     Double_t deltaA2[2000];
1127 //     Int_t    lastJump2 = fRecoParam->GetFirstBin();
1128
1129 //     for (Int_t itime=fRecoParam->GetFirstBin()+1; itime<fRecoParam->GetLastBin()-1; itime++){
1130 //       if (TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime-1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06))  && 
1131 //        TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime+1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06))  &&
1132 //        (dsignal[itime-1]-median<5.*rms06) &&
1133 //        (dsignal[itime+1]-median<5.*rms06)      
1134 //        ){
1135 //      deltaA0[njumps0] = dsignal[itime]-dsignal[itime-1];
1136 //      deltaT0[njumps0] = itime-lastJump0;
1137 //      lastJump0 = itime;
1138 //      njumps0++;
1139 //       }
1140 //       if (TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime-1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06)) &&
1141 //        (dsignal[itime-1]-median<5.*rms06) 
1142 //        ) {
1143 //      deltaA1[njumps1] = dsignal[itime]-dsignal[itime-1];
1144 //      deltaT1[njumps1] = itime-lastJump1;
1145 //      lastJump1 = itime;
1146 //      njumps1++;
1147 //       }
1148 //       if (TMath::Abs(dsignal[itime]-dsignal[itime+1])>30.*TMath::Max(1.,Double_t(rms06)) &&
1149 //        (dsignal[itime+1]-median<5.*rms06) 
1150 //        ) {
1151 //      deltaA2[njumps2] = dsignal[itime]-dsignal[itime+1];
1152 //      deltaT2[njumps2] = itime-lastJump2;
1153 //      lastJump2 = itime;
1154 //      njumps2++;
1155 //       }
1156 //     }
1157 //     //
1158 //     if (njumps0>0 || njumps1>0 || njumps2>0){
1159 //       TGraph *graphDN0 = new TGraph(njumps0, deltaT0, deltaA0);
1160 //       TGraph *graphDN1 = new TGraph(njumps1, deltaT1, deltaA1);
1161 //       TGraph *graphDN2 = new TGraph(njumps2, deltaT2, deltaA2);
1162 //       (*fDebugStreamer)<<"SignalDN"<<    //digital - noise pads - or random sample of pads
1163 //      "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1164 //      "EventType="<<fEventType<<
1165 //      "Sector="<<uid[0]<<
1166 //      "Row="<<uid[1]<<
1167 //      "Pad="<<uid[2]<<
1168 //      "Graph="<<graph<<
1169 //      "Max="<<max<<
1170 //      "MaxPos="<<maxPos<<
1171 //      "Graph.="<<graph<<  
1172 //      "P0GraphDN0.="<<graphDN0<<
1173 //      "P1GraphDN1.="<<graphDN1<<
1174 //      "P2GraphDN2.="<<graphDN2<<
1175 //      //
1176 //      "Median="<<median<<
1177 //      "Mean="<<mean<<
1178 //      "RMS="<<rms<<      
1179 //      "Mean06="<<mean06<<
1180 //      "RMS06="<<rms06<<
1181 //      "Mean09="<<mean09<<
1182 //      "RMS09="<<rms09<<
1183 //      "\n";
1184 //       delete graphDN0;
1185 //       delete graphDN1;
1186 //       delete graphDN2;
1187 //     }
1188 //     delete graph;
1189 //   }
1190
1191   //
1192   // NOISE STUDY  Fourier transform
1193   //
1194   TGraph * graph;
1195   Bool_t random = (gRandom->Rndm()<0.0003);
1196   if (((*fDebugStreamer)<<"SignalN").GetSize()<kMaxDebugSize)
1197     if (max-median>kMin || rms06>1.*fParam->GetZeroSup() || random){
1198     graph =new TGraph(nchannels, dtime, dsignal);
1199     if (rms06>1.*fParam->GetZeroSup() || random){
1200       //Double_t *input, Double_t threshold, Bool_t locMax, Double_t *freq, Double_t *re, Double_t *im, Double_t *mag, Double_t *phi);
1201       Float_t * input = &(dsignal[fRecoParam->GetFirstBin()]);
1202       Float_t freq[2000], re[2000], im[2000], mag[2000], phi[2000];
1203       Int_t npoints = TransformFFT(input, -1,kFALSE, freq, re, im, mag, phi);
1204       TGraph *graphMag0 = new TGraph(npoints, freq, mag);
1205       TGraph *graphPhi0 = new TGraph(npoints, freq, phi);
1206       npoints = TransformFFT(input, 0.5,kTRUE, freq, re, im, mag, phi);
1207       TGraph *graphMag1 = new TGraph(npoints, freq, mag);
1208       TGraph *graphPhi1 = new TGraph(npoints, freq, phi);
1209       
1210       (*fDebugStreamer)<<"SignalN"<<    //noise pads - or random sample of pads
1211         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1212         "EventType="<<fEventType<<
1213         "Sector="<<uid[0]<<
1214         "Row="<<uid[1]<<
1215         "Pad="<<uid[2]<<
1216         "Graph.="<<graph<<
1217         "Max="<<max<<
1218         "MaxPos="<<maxPos<<
1219         //
1220         "Median="<<median<<
1221         "Mean="<<mean<<
1222         "RMS="<<rms<<      
1223         "Mean06="<<mean06<<
1224         "RMS06="<<rms06<<
1225         "Mean09="<<mean09<<
1226         "RMS09="<<rms09<<
1227         // FFT part
1228         "Mag0.="<<graphMag0<<
1229         "Mag1.="<<graphMag1<<
1230         "Phi0.="<<graphPhi0<<
1231         "Phi1.="<<graphPhi1<<
1232         "\n";
1233       delete graphMag0;
1234       delete graphMag1;
1235       delete graphPhi0;
1236       delete graphPhi1;
1237     }
1238     //
1239     // Big signals dumping
1240     //
1241     
1242     if (max-median>kMin &&maxPos>AliTPCReconstructor::GetRecoParam()->GetFirstBin()) 
1243       (*fDebugStreamer)<<"SignalB"<<     // pads with signal
1244         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1245         "EventType="<<fEventType<<
1246         "Sector="<<uid[0]<<
1247         "Row="<<uid[1]<<
1248         "Pad="<<uid[2]<<
1249         "Graph="<<graph<<
1250         "Max="<<max<<
1251         "MaxPos="<<maxPos<<     
1252         //
1253         "Median="<<median<<
1254         "Mean="<<mean<<
1255         "RMS="<<rms<<      
1256         "Mean06="<<mean06<<
1257         "RMS06="<<rms06<<
1258         "Mean09="<<mean09<<
1259         "RMS09="<<rms09<<
1260         "\n";
1261     delete graph;
1262   }
1263   
1264   //
1265   //
1266   //  Central Electrode signal analysis  
1267   //
1268   Float_t ceQmax  =0, ceQsum=0, ceTime=0;
1269   Float_t cemean  = mean06, cerms=rms06 ;
1270   Int_t    cemaxpos= 0;
1271   Float_t ceThreshold=5.*cerms;
1272   Float_t ceSumThreshold=8.*cerms;
1273   const Int_t    kCemin=5;  // range for the analysis of the ce signal +- channels from the peak
1274   const Int_t    kCemax=5;
1275   for (Int_t i=nchannels-2; i>nchannels/2; i--){
1276     if ( (dsignal[i]-mean06)>ceThreshold && dsignal[i]>=dsignal[i+1] && dsignal[i]>=dsignal[i-1] ){
1277       cemaxpos=i;
1278       break;
1279     }
1280   }
1281   if (cemaxpos!=0){
1282     ceQmax = 0;
1283     Int_t cemaxpos2=0;
1284     for (Int_t i=cemaxpos-20; i<cemaxpos+5; i++){
1285       if (i<0 || i>nchannels-1) continue;
1286       Double_t val=dsignal[i]- cemean;
1287       if (val>ceQmax){
1288         cemaxpos2=i;
1289         ceQmax = val;
1290       }
1291     }
1292     cemaxpos = cemaxpos2;
1293  
1294     for (Int_t i=cemaxpos-kCemin; i<cemaxpos+kCemax; i++){
1295       if (i>0 && i<nchannels&&dsignal[i]- cemean>0){
1296         Double_t val=dsignal[i]- cemean;
1297         ceTime+=val*dtime[i];
1298         ceQsum+=val;
1299         if (val>ceQmax) ceQmax=val;
1300       }
1301     }
1302     if (ceQmax&&ceQsum>ceSumThreshold) {
1303       ceTime/=ceQsum;
1304       (*fDebugStreamer)<<"Signalce"<<
1305         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1306         "EventType="<<fEventType<<
1307         "Sector="<<uid[0]<<
1308         "Row="<<uid[1]<<
1309         "Pad="<<uid[2]<<
1310         "Max="<<ceQmax<<
1311         "Qsum="<<ceQsum<<
1312         "Time="<<ceTime<<
1313         "RMS06="<<rms06<<
1314         //
1315         "\n";
1316     }
1317   }
1318   // end of ce signal analysis
1319   //
1320
1321   //
1322   //  Gating grid signal analysis  
1323   //
1324   Double_t ggQmax  =0, ggQsum=0, ggTime=0;
1325   Double_t ggmean  = mean06, ggrms=rms06 ;
1326   Int_t    ggmaxpos= 0;
1327   Double_t ggThreshold=5.*ggrms;
1328   Double_t ggSumThreshold=8.*ggrms;
1329
1330   for (Int_t i=1; i<nchannels/4; i++){
1331     if ( (dsignal[i]-mean06)>ggThreshold && dsignal[i]>=dsignal[i+1] && dsignal[i]>=dsignal[i-1] &&
1332          (dsignal[i]+dsignal[i+1]+dsignal[i-1]-3*mean06)>ggSumThreshold){
1333       ggmaxpos=i;
1334       if (dsignal[i-1]>dsignal[i+1]) ggmaxpos=i-1;
1335       break;
1336     }
1337   }
1338   if (ggmaxpos!=0){
1339       for (Int_t i=ggmaxpos-1; i<ggmaxpos+3; i++){       
1340           if (i>0 && i<nchannels && dsignal[i]-ggmean>0){
1341               Double_t val=dsignal[i]- ggmean;
1342               ggTime+=val*dtime[i];
1343               ggQsum+=val;
1344               if (val>ggQmax) ggQmax=val;
1345           }
1346       }
1347       if (ggQmax&&ggQsum>ggSumThreshold) {
1348           ggTime/=ggQsum;
1349           (*fDebugStreamer)<<"Signalgg"<<
1350             "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1351             "EventType="<<fEventType<<
1352               "Sector="<<uid[0]<<
1353               "Row="<<uid[1]<<
1354               "Pad="<<uid[2]<<
1355               "Max="<<ggQmax<<
1356               "Qsum="<<ggQsum<<
1357               "Time="<<ggTime<<
1358               "RMS06="<<rms06<<
1359               //
1360               "\n";
1361       }
1362   }
1363   // end of gg signal analysis
1364       
1365
1366   delete [] dsignal;
1367   delete [] dtime;
1368   if (rms06>fRecoParam->GetMaxNoise()) {
1369     pedestalEvent+=1024.;
1370     return 1024+median; // sign noisy channel in debug mode
1371   }
1372   return median;
1373 }
1374
1375
1376
1377 void AliTPCclustererMI::DumpHistos(){
1378   //
1379   // Dump histogram information
1380   //
1381   if (!fAmplitudeHisto) return;
1382   AliTPCROC * roc = AliTPCROC::Instance();
1383   for (UInt_t isector=0; isector<AliTPCROC::Instance()->GetNSectors(); isector++){
1384     TObjArray * array = (TObjArray*)fAmplitudeHisto->UncheckedAt(isector);
1385     if (!array) continue;
1386     for (UInt_t ipad = 0; ipad <(UInt_t)array->GetEntriesFast(); ipad++){
1387       TH1F * histo = (TH1F*) array->UncheckedAt(ipad);
1388       if (!histo) continue;
1389       if (histo->GetEntries()<100) continue;
1390       histo->Fit("gaus","q");
1391       Float_t mean =  histo->GetMean();
1392       Float_t rms  =  histo->GetRMS();
1393       Float_t gmean = histo->GetFunction("gaus")->GetParameter(1);
1394       Float_t gsigma = histo->GetFunction("gaus")->GetParameter(2);
1395       Float_t gmeanErr = histo->GetFunction("gaus")->GetParError(1);
1396       Float_t gsigmaErr = histo->GetFunction("gaus")->GetParError(2);
1397       Float_t max = histo->GetFunction("gaus")->GetParameter(0);
1398
1399       // get pad number
1400       UInt_t row=0, pad =0;
1401       const UInt_t *indexes =roc->GetRowIndexes(isector);
1402       for (UInt_t irow=0; irow<roc->GetNRows(isector); irow++){
1403         if (indexes[irow]<=ipad){
1404           row = irow;
1405           pad = ipad-indexes[irow];
1406         }
1407       }      
1408       Int_t rpad = pad - (AliTPCROC::Instance()->GetNPads(isector,row))/2;
1409       //
1410       (*fDebugStreamer)<<"Fit"<<
1411         "TimeStamp="<<fTimeStamp<<
1412         "EventType="<<fEventType<<
1413         "Sector="<<isector<<
1414         "Row="<<row<<
1415         "Pad="<<pad<<
1416         "RPad="<<rpad<<
1417         "Max="<<max<<
1418         "Mean="<<mean<<
1419         "RMS="<<rms<<      
1420         "GMean="<<gmean<<
1421         "GSigma="<<gsigma<<
1422         "GMeanErr="<<gmeanErr<<
1423         "GSigmaErr="<<gsigmaErr<<
1424         "\n";
1425       if (array->UncheckedAt(ipad)) fDebugStreamer->StoreObject(array->UncheckedAt(ipad));
1426     }
1427   }
1428 }
1429
1430
1431
1432 Int_t  AliTPCclustererMI::TransformFFT(Float_t *input, Float_t threshold, Bool_t locMax, Float_t *freq, Float_t *re, Float_t *im, Float_t *mag, Float_t *phi)
1433 {
1434   //
1435   // calculate fourrie transform 
1436   // return only frequncies with mag over threshold
1437   // if locMax is spectified only freque with local maxima over theshold is returned 
1438
1439   if (! fFFTr2c) return kFALSE;
1440   if (!freq) return kFALSE;
1441
1442   Int_t current=0;
1443   Int_t nPoints = fRecoParam->GetLastBin()-fRecoParam->GetFirstBin();
1444   Double_t *in = new Double_t[nPoints];
1445   Double_t *rfft = new Double_t[nPoints];
1446   Double_t *ifft = new Double_t[nPoints];
1447   for (Int_t i=0; i<nPoints; i++){in[i]=input[i];}
1448   fFFTr2c->SetPoints(in);
1449   fFFTr2c->Transform();
1450   fFFTr2c->GetPointsComplex(rfft, ifft);
1451   for (Int_t i=3; i<nPoints/2-3; i++){
1452     Float_t lmag =  TMath::Sqrt(rfft[i]*rfft[i]+ifft[i]*ifft[i])/nPoints;
1453     if (lmag<threshold) continue;
1454     if (locMax){
1455       if ( TMath::Sqrt(rfft[i-1]*rfft[i-1]+ifft[i-1]*ifft[i-1])/nPoints>lmag) continue;
1456       if ( TMath::Sqrt(rfft[i+1]*rfft[i+1]+ifft[i+1]*ifft[i+1])/nPoints>lmag) continue;
1457       if ( TMath::Sqrt(rfft[i-2]*rfft[i-2]+ifft[i-2]*ifft[i-2])/nPoints>lmag) continue;
1458       if ( TMath::Sqrt(rfft[i+2]*rfft[i+2]+ifft[i+2]*ifft[i+2])/nPoints>lmag) continue;
1459       if ( TMath::Sqrt(rfft[i-3]*rfft[i-3]+ifft[i-3]*ifft[i-3])/nPoints>lmag) continue;
1460       if ( TMath::Sqrt(rfft[i+3]*rfft[i+3]+ifft[i+3]*ifft[i+3])/nPoints>lmag) continue;
1461     }
1462     
1463     freq[current] = Float_t(i)/Float_t(nPoints);
1464     //
1465     re[current] = rfft[i];
1466     im[current] = ifft[i];
1467     mag[current]=lmag;
1468     phi[current]=TMath::ATan2(ifft[i],rfft[i]);
1469     current++;
1470   }
1471   delete [] in;
1472   delete [] rfft;
1473   delete [] ifft;
1474   return current;
1475 }
1476