TPC/Base/AliTPCCalibCE.h

   1 #ifndef ALITPCCALIBCE_H
   2 #define ALITPCCALIBCE_H
   3 /* Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   4  * See cxx source for full Copyright notice                               */
   5
   6 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
   7 //                                                                                    //
   8 //             Implementation of the TPC Central Electrode calibration                //
   9 //                                                                                    //
  10 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  11
  12 #include <TVectorT.h>
  13 #include <THnSparse.h>
  14
  15 #include "AliTPCCalibRawBase.h"
  16 class TH1S;
  17 #include "TObjArray.h"
  18 class TH2S;
  19 class TH1F;
  20 class TTreeSRedirector;
  21 class AliTPCCalPad;
  22 class AliTPCROC;
  23 class AliTPCCalROC;
  24 class AliTPCParam;
  25 class AliRawReader;
  26 class TGraph;
  27 class TMap;
  28 class TCollection;
  29
  30 struct eventHeaderStruct;
  31
  32 class AliTPCCalibCE : public AliTPCCalibRawBase {
  33
  34 public:
  35   AliTPCCalibCE();
  36   AliTPCCalibCE(const AliTPCCalibCE &sig);
  37   AliTPCCalibCE(const TMap *config);
  38   virtual ~AliTPCCalibCE();
  39
  40   AliTPCCalibCE& operator = (const  AliTPCCalibCE &source);
  41
  42   virtual Int_t Update(const Int_t isector, const Int_t iRow, const Int_t iPad,
  43                        const Int_t iTimeBin, const Float_t signal);
  44   virtual void ProcessBunch(const Int_t sector, const Int_t row, const Int_t pad,
  45                             const Int_t length, const UInt_t startTimeBin, const UShort_t* signal);
  46
  47   virtual void Analyse();
  48   void AnalyseTrack();
  49
  50     //
  51   AliTPCCalROC* GetCalRocT0  (Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);  // get calibration object - sector
  52   AliTPCCalROC* GetCalRocT0Err(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);  // get calibration object - sector
  53   AliTPCCalROC* GetCalRocQ   (Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);  // get calibration object - sector
  54   AliTPCCalROC* GetCalRocRMS(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);  // get calibration object - sector
  55   AliTPCCalROC* GetCalRocOutliers(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);  // get calibration object - sector
  56
  57   const TObjArray* GetCalPadT0()    const { return &fCalRocArrayT0; }      // get calibration object
  58   const TObjArray* GetCalPadT0Err() const { return &fCalRocArrayT0Err; }      // get calibration object
  59   const TObjArray* GetCalPadQ()     const { return &fCalRocArrayQ;  }      // get calibration object
  60   const TObjArray* GetCalPadRMS()   const { return &fCalRocArrayRMS;}      // get calibration object
  61   const TObjArray* GetCalPadOutliers() const { return &fCalRocArrayOutliers;}      // get calibration object
  62
  63   TH2S* GetHistoQ  (Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);           // get refernce histogram
  64   TH2S* GetHistoT0 (Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);           // get refernce histogram
  65   TH2S* GetHistoRMS(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);           // get refernce histogram
  66
  67   Float_t GetMeanT0rms() const {return fMeanT0rms;}
  68   Float_t GetMeanQrms() const {return fMeanQrms;}
  69   Float_t GetMeanRMSrms() const {return fMeanRMSrms;}
  70
  71   Int_t   GetPeakDetectionMinus() const {return fPeakDetMinus;}
  72   Int_t   GetPeakDetectionPlus()  const {return fPeakDetPlus;}
  73   Int_t   GetPeakIntRangeMinus() const {return fPeakIntMinus;}
  74   Int_t   GetPeakIntRangePlus()  const {return fPeakIntPlus;}
  75   Float_t GetNnoiseThresholdMax() const {return fNoiseThresholdMax;}
  76   Float_t GetNnoiseThresholdSum() const {return fNoiseThresholdSum;}
  77
  78   TH1S* GetHistoTmean(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);           // get refernce histogram
  79
  80     //needed here to merge ClibCE objects
  81   TObjArray* GetParamArrayPol1(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);
  82   TObjArray* GetParamArrayPol2(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);
  83
  84 //    TObjArray*  GetTMeanArrayEvent(){ return &fTMeanArrayEvent; }
  85 //    TObjArray*  GetQMeanArrayEvent(){ return &fQMeanArrayEvent; }
  86   TVectorF* GetTMeanEvents(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);
  87   TVectorF* GetQMeanEvents(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);
  88
  89   const TVectorD*   GetEventTimes()  const   { return &fVEventTime;      }
  90   const TVectorD*   GetEventIds()    const   { return &fVEventNumber;    }
  91
  92   //
  93   void  SetRangeRefQ  (Int_t nBins, Float_t xMin, Float_t xMax){ fNbinsQ   = nBins; fXminQ   = xMin; fXmaxQ   = xMax; }   //Set range for Q reference histograms
  94   void  SetRangeRefT0 (Int_t nBins, Float_t xMin, Float_t xMax){ fNbinsT0  = nBins; fXminT0  = xMin; fXmaxT0  = xMax; }   //Set range for T0 reference histograms
  95   void  SetRangeRefRMS(Int_t nBins, Float_t xMin, Float_t xMax){ fNbinsRMS = nBins; fXminRMS = xMin; fXmaxRMS = xMax; }   //Set range for T0 reference histograms
  96   //
  97   void  SetRangePeakDetection(Int_t minus, Int_t plus) { fPeakDetMinus=minus; fPeakDetPlus=plus;}
  98   void  SetRangePeakIntegral(Int_t minus, Int_t plus) { fPeakIntMinus=minus; fPeakIntPlus=plus;}
  99   void  SetNnoiseThresholdMax(Float_t n) {fNoiseThresholdMax=n;}
 100   void  SetNnoiseThresholdSum(Float_t n) {fNoiseThresholdSum=n;}
 101   //
 102   void  SetEventInfo(UInt_t runNumber,UInt_t timestamp, UInt_t eventId){ fRunNumber=runNumber; fTimeStamp=timestamp; fEventId=eventId;}
 103   //
 104   void  SetPedestalDatabase(AliTPCCalPad * const pedestalTPC, AliTPCCalPad * const padNoiseTPC) {fPedestalTPC = pedestalTPC; fPadNoiseTPC = padNoiseTPC;}
 105   void  SetIsZeroSuppressed(Bool_t zs=kTRUE) { fIsZeroSuppressed=zs; }
 106   void  SetSecRejectRatio(Float_t ratio) { fSecRejectRatio=ratio; }
 107
 108   void SetProcessOld(Bool_t process=kTRUE) {fProcessOld=process;}
 109   void SetProcessNew(Bool_t process=kTRUE) {fProcessNew=process; if (process&&!fHnDrift) CreateDVhist(); }
 110   //Getters
 111   Int_t GetNeventsProcessed() const { return fNevents; }
 112
 113   Bool_t GetIsZeroSuppressed() const { return fIsZeroSuppressed; }
 114
 115   Float_t  GetSecRejectRatio() const { return fSecRejectRatio; }
 116
 117   const TVectorF *GetTime0Side(Int_t side=0) const {return (side==0)?&fVTime0SideA:&fVTime0SideC;}
 118   Float_t GetPeakIntegralMinus() const {return fPeakIntMinus;}
 119   Float_t GetPeakIntegralPlus() const {return fPeakIntPlus;}
 120
 121
 122   void Merge(AliTPCCalibCE * const ce);
 123   virtual Long64_t Merge(TCollection * const list);
 124
 125   TGraph *MakeGraphTimeCE(Int_t sector, Int_t xVariable=0, Int_t fitType=0, Int_t fitParameter=0);
 126
 127   //
 128   // New functions using also the laser tracks
 129   //
 130   Bool_t IsEdgePad(Int_t sector, Int_t row, Int_t pad) const;
 131
 132   void FindLocalMaxima(TObjArray * const arrObj, Double_t timestamp, Int_t burst);
 133   Int_t FindLaserTrackID(Int_t sector,Int_t row, const Double_t *peakpos,Double_t &mindist, const Double_t *peakposloc, Int_t &itrackMin2);
 134
 135   const THnSparseI *GetHnDrift() const {return fHnDrift;}
 136   const TObjArray& GetArrHnDrift() const {return fArrHnDrift;}
 137   const TVectorD&  GetTimeBursts() const {return fTimeBursts;}
 138   const TObjArray  *GetArrFitGraphs() const {return fArrFitGraphs;}
 139
 140   virtual void DumpToFile(const Char_t *filename, const Char_t *dir="", Bool_t append=kFALSE);
 141
 142   static AliTPCCalibCE *ReadFromFile(const Char_t *filename);
 143
 144 protected:
 145   virtual void EndEvent();
 146   virtual void ResetEvent();
 147
 148 private:
 149     // reference histogram ranges
 150   Int_t   fNbinsT0;                 //  Number of bins for T0 reference histogram
 151   Float_t fXminT0;                  //  xmin   of T0 reference histogram
 152   Float_t fXmaxT0;                  //  xmax   of T0 reference histogram
 153   Int_t   fNbinsQ;                  //  Number of bins for T0 reference histogram
 154   Float_t fXminQ;                   //  xmin   of T0 reference histogram
 155   Float_t fXmaxQ;                   //  xmax   of T0 reference histogram
 156   Int_t   fNbinsRMS;                //  Number of bins for T0 reference histogram
 157   Float_t fXminRMS;                 //  xmin   of T0 reference histogram
 158   Float_t fXmaxRMS;                 //  xmax   of T0 reference histogram
 159   Int_t   fPeakDetMinus;               //  Consecutive timebins on rising edge to be regarded as a signal
 160   Int_t   fPeakDetPlus;                //  Consecutive timebins on falling edge to be regarded as a signal
 161   Int_t   fPeakIntMinus;            //  Peak integral range for COG determination. Bins used before max bin
 162   Int_t   fPeakIntPlus;             //  Peak integral range for COG determination. Bins used after max bin
 163   Float_t fNoiseThresholdMax;       //  Analysis Treshold for signal finding: Max>fNoiseThresholdMax*PadNoise
 164   Float_t fNoiseThresholdSum;       //  Analysis Treshold for signal finding: Sum>fNoiseThresholdSum*PadNoise
 165
 166   Bool_t  fIsZeroSuppressed;        //  If data is Zero Suppressed -> Don't subtrakt pedestals!
 167
 168   Int_t     fLastSector;            //! Last sector processed
 169
 170   Float_t   fSecRejectRatio;        //! Needed percentage of signals in one chamber. Below it will be rejected
 171                                       //  This is neede if we do not process a laser event
 172
 173   AliTPCParam *fParam;              //! TPC information
 174
 175   AliTPCCalPad *fPedestalTPC;       //! Pedestal Information whole TPC
 176   AliTPCCalPad *fPadNoiseTPC;       //! Pad noise Information whole TPC
 177   AliTPCCalROC *fPedestalROC;       //! Pedestal Information for current ROC
 178   AliTPCCalROC *fPadNoiseROC;       //! Pad noise Information for current ROC
 179
 180   TObjArray fCalRocArrayT0;         //  Array of AliTPCCalROC class for Time0 calibration
 181   TObjArray fCalRocArrayT0Err;      //  Array of AliTPCCalROC class for the error (rms) of Time0 calibration
 182   TObjArray fCalRocArrayQ;          //  Array of AliTPCCalROC class for Charge calibration
 183   TObjArray fCalRocArrayRMS;        //  Array of AliTPCCalROC class for signal width calibration
 184   TObjArray fCalRocArrayOutliers;   //  Array of AliTPCCalROC class for signal outliers
 185
 186   TObjArray fHistoQArray;           //  Calibration histograms for Charge distribution
 187   TObjArray fHistoT0Array;          //  Calibration histograms for Time0  distribution
 188   TObjArray fHistoRMSArray;         //  Calibration histograms for signal width distribution
 189
 190   Float_t   fMeanT0rms;             // mean of the rms of all pad T0  fits, used as error estimation of T0 results
 191   Float_t   fMeanQrms;              // mean of the rms of all pad Q   fits, used as error estimation of Q results
 192   Float_t   fMeanRMSrms;            // mean of the rms of all pad TMS fits, used as error estimation of RMS results
 193
 194   TObjArray fHistoTmean;            //! Calibration histograms of the mean CE position for all sectors
 195
 196   TObjArray fParamArrayEventPol1;   //  Store mean arrival time parameters for each sector event by event from global plane fit
 197   TObjArray fParamArrayEventPol2;   //  Store mean arrival time parameters for each sector event by event from global parabola fit
 198   TObjArray fTMeanArrayEvent;       //  Store mean arrival time for each sector event by event
 199   TObjArray fQMeanArrayEvent;       //  Store mean arrival Charge for each sector event by event
 200   TVectorD  fVEventTime;            //  Timestamps of the events
 201   TVectorD  fVEventNumber;          //  Eventnumbers of the events
 202   TVectorF  fVTime0SideA;           //  Mean Time0 for side A for all events
 203   TVectorF  fVTime0SideC;           //  Mean Time0 for side C for all events
 204   Double_t  fEventId;               //! Event Id of the current event
 205   UInt_t  fOldRunNumber;          //! Old Run Number
 206
 207   TObjArray fPadTimesArrayEvent;    //! Pad Times for the event, before mean Time0 corrections
 208   TObjArray fPadQArrayEvent;        //! Charge for the event, only needed for debugging streamer
 209   TObjArray fPadRMSArrayEvent;      //! Signal width for the event, only needed for debugging streamer
 210   TObjArray fPadPedestalArrayEvent; //! Signal width for the event, only needed for debugging streamer
 211
 212   Int_t     fCurrentChannel;        //! current channel processed
 213   Int_t     fCurrentSector;         //! current sector processed
 214   Int_t     fCurrentRow;            //! current row processed
 215   Float_t   fMaxPadSignal;          //! maximum bin of current pad
 216   Int_t     fMaxTimeBin;            //! time bin with maximum value
 217   Float_t   fPadSignal[1024];       //! signal of current Pad
 218   Float_t   fPadPedestal;           //! Pedestal Value of current pad
 219   Float_t   fPadNoise;              //! Noise Value of current pad
 220
 221   TVectorD  fVTime0Offset;          //!  Time0 Offset for each sector;
 222   TVectorD  fVTime0OffsetCounter;   //!  Time0 Offset counter for each sector;
 223   TVectorD  fVMeanQ;                //!  Mean Q for each sector;
 224   TVectorD  fVMeanQCounter;         //!  Mean Q counter for each sector;
 225
 226   Float_t   fCurrentCETimeRef;      //! Time refernce of the current sector
 227
 228   // new part of the algorithm
 229   Bool_t      fProcessOld;             // Whether to use the old algorithm
 230   Bool_t      fProcessNew;             // Whether to use the new algorithm
 231   Bool_t      fAnalyseNew;             //! Whether to analyse the new part of the algorithm.
 232                                        //In the DA this needs to be switched off, in the Preprocessor on...
 233   enum {kHnBinsDV=5};
 234   THnSparseI *fHnDrift;                //! Histogram digits for each pad and timebin for several timestamps
 235   TObjArray   fArrHnDrift;             // array of sparse histograms for each burst
 236   TVectorD    fTimeBursts;             //  time stamps of bursts
 237   UInt_t      fBinsLastAna[100];       // number of bin in the THnSparse during the last analysis
 238   UShort_t    fPeaks[14];               //! Peak position: 4 laser layers and CE
 239   UShort_t    fPeakWidths[14];          //! Peak window widths
 240   TObjArray  *fArrFitGraphs;           // Fit resut graphs for each parameter
 241   UInt_t      fEventInBunch;           //! event in current bunch
 242
 243
 244   //
 245   void   FindPedestal(Float_t part=.6);
 246   void   UpdateCETimeRef(); //Get the time reference of the last valid measurement in sector
 247   void   FindCESignal(TVectorD &param, Float_t &qSum, const TVectorF maxima);
 248   void   FindLocalMaxima(TVectorF &maxima);
 249   Bool_t IsPeak(Int_t pos, Int_t tminus, Int_t tplus) const;
 250
 251   TH2S* GetHisto(Int_t sector, TObjArray *arr,
 252                  Int_t nbinsY, Float_t ymin, Float_t ymax,
 253                  const Char_t *type, Bool_t force);
 254   TH1S* GetHisto(Int_t sector, TObjArray *arr,
 255                  const Char_t *type, Bool_t force);
 256
 257   AliTPCCalROC* GetCalRoc(Int_t sector, TObjArray* arr, Bool_t force) const;
 258
 259   TVectorF* GetVectSector(Int_t sector, TObjArray *arr, UInt_t size, Bool_t force=kFALSE) const;
 260   TVectorF* GetPadTimesEvent(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);
 261
 262   TObjArray* GetParamArray(Int_t sector, TObjArray *arr, Bool_t force=kFALSE) const;
 263
 264   void ResetPad();
 265   void ProcessPad();
 266
 267   // new part of the algorithm
 268   void CreateDVhist();
 269
 270   void   FindLaserLayers();
 271   Bool_t IsPeakInRange(UShort_t timebin, Int_t roc) const;
 272
 273   TObjArray *SetupMeasured();
 274   void ResetMeasured(TObjArray * const arr);
 275
 276   void AddCEtoIdeal(TObjArray *arr);
 277
 278   void CalculateDV(TObjArray * const arrIdeal, TObjArray * const arrMeasured, Int_t burst);
 279   Double_t SetBurstHnDrift();
 280   //debug
 281   TVectorF* GetPadQEvent(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);
 282   TVectorF* GetPadRMSEvent(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);
 283   TVectorF* GetPadPedestalEvent(Int_t sector, Bool_t force=kFALSE);
 284
 285   ClassDef(AliTPCCalibCE,10)  //Implementation of the TPC Central Electrode calibration
 286 };
 287
 288 //Inline functions
 289 //_____________________________________________________________________
 290 inline Bool_t AliTPCCalibCE::IsPeakInRange(UShort_t timebin, Int_t roc) const
 291 {
 292   //
 293   // Check whether timebin is in the range of a laser layer
 294   //
 295   Int_t side=(roc/18)%2;
 296   Int_t add=7*side;
 297 //   return kTRUE;
 298   if (fPeaks[13]<2) return kTRUE; //not determined yet
 299   for (Int_t i=add; i<add+7; ++i){
 300     if (TMath::Abs((Short_t)timebin-(Short_t)fPeaks[i])<(Short_t)fPeakWidths[i]) return kTRUE;
 301   }
 302   return kFALSE;
 303 }
 304
 305 #endif