TRD/AliTRDdigitizer.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 //                                                                        //
  20 //  Creates and handles digits from TRD hits                              //
  21 //                                                                        //
  22 //  Authors: C. Blume (blume@ikf.uni-frankfurt.de)                        //
  23 //           C. Lippmann                                                  //
  24 //           B. Vulpescu                                                  //
  25 //                                                                        //
  26 //  The following effects are included:                                   //
  27 //      - Diffusion                                                       //
  28 //      - ExB effects                                                     //
  29 //      - Gas gain including fluctuations                                 //
  30 //      - Pad-response (simple Gaussian approximation)                    //
  31 //      - Time-response                                                   //
  32 //      - Electronics noise                                               //
  33 //      - Electronics gain                                                //
  34 //      - Digitization                                                    //
  35 //      - Zero suppression                                                //
  36 //                                                                        //
  37 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  38
  39 #include <TGeoManager.h>
  40 #include <TList.h>
  41 #include <TMath.h>
  42 #include <TRandom.h>
  43 #include <TTree.h>
  44
  45 #include "AliRun.h"
  46 #include "AliMC.h"
  47 #include "AliRunLoader.h"
  48 #include "AliLoader.h"
  49 #include "AliConfig.h"
  50 #include "AliRunDigitizer.h"
  51 #include "AliRunLoader.h"
  52 #include "AliLoader.h"
  53 #include "AliLog.h"
  54
  55 #include "AliTRD.h"
  56 #include "AliTRDhit.h"
  57 #include "AliTRDdigitizer.h"
  58 #include "AliTRDarrayDictionary.h"
  59 #include "AliTRDarrayADC.h"
  60 #include "AliTRDarraySignal.h"
  61 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  62 #include "AliTRDgeometry.h"
  63 #include "AliTRDpadPlane.h"
  64 #include "AliTRDcalibDB.h"
  65 #include "AliTRDSimParam.h"
  66 #include "AliTRDCommonParam.h"
  67 #include "AliTRDfeeParam.h"
  68 #include "AliTRDmcmSim.h"
  69 #include "AliTRDdigitsParam.h"
  70
  71 #include "Cal/AliTRDCalROC.h"
  72 #include "Cal/AliTRDCalDet.h"
  73
  74 ClassImp(AliTRDdigitizer)
  75
  76 //_____________________________________________________________________________
  77 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer()
  78   :AliDigitizer()
  79   ,fRunLoader(0)
  80   ,fDigitsManager(0)
  81   ,fSDigitsManager(0)
  82   ,fSDigitsManagerList(0)
  83   ,fTRD(0)
  84   ,fGeo(0)
  85   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
  86   ,fEvent(0)
  87   ,fMasks(0)
  88   ,fCompress(kTRUE)
  89   ,fSDigits(kFALSE)
  90   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
  91 {
  92   //
  93   // AliTRDdigitizer default constructor
  94   //
  95
  96 }
  97
  98 //_____________________________________________________________________________
  99 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)
 100   :AliDigitizer(name,title)
 101   ,fRunLoader(0)
 102   ,fDigitsManager(0)
 103   ,fSDigitsManager(0)
 104   ,fSDigitsManagerList(0)
 105   ,fTRD(0)
 106   ,fGeo(0)
 107   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 108   ,fEvent(0)
 109   ,fMasks(0)
 110   ,fCompress(kTRUE)
 111   ,fSDigits(kFALSE)
 112   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 113 {
 114   //
 115   // AliTRDdigitizer constructor
 116   //
 117
 118 }
 119
 120 //_____________________________________________________________________________
 121 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager
 122                                , const Text_t *name, const Text_t *title)
 123   :AliDigitizer(manager,name,title)
 124   ,fRunLoader(0)
 125   ,fDigitsManager(0)
 126   ,fSDigitsManager(0)
 127   ,fSDigitsManagerList(0)
 128   ,fTRD(0)
 129   ,fGeo(0)
 130   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 131   ,fEvent(0)
 132   ,fMasks(0)
 133   ,fCompress(kTRUE)
 134   ,fSDigits(kFALSE)
 135   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 136 {
 137   //
 138   // AliTRDdigitizer constructor
 139   //
 140
 141 }
 142
 143 //_____________________________________________________________________________
 144 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager)
 145   :AliDigitizer(manager,"AliTRDdigitizer","TRD digitizer")
 146   ,fRunLoader(0)
 147   ,fDigitsManager(0)
 148   ,fSDigitsManager(0)
 149   ,fSDigitsManagerList(0)
 150   ,fTRD(0)
 151   ,fGeo(0)
 152   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 153   ,fEvent(0)
 154   ,fMasks(0)
 155   ,fCompress(kTRUE)
 156   ,fSDigits(kFALSE)
 157   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 158 {
 159   //
 160   // AliTRDdigitizer constructor
 161   //
 162
 163 }
 164
 165 //_____________________________________________________________________________
 166 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d)
 167   :AliDigitizer(d)
 168   ,fRunLoader(0)
 169   ,fDigitsManager(0)
 170   ,fSDigitsManager(0)
 171   ,fSDigitsManagerList(0)
 172   ,fTRD(0)
 173   ,fGeo(0)
 174   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 175   ,fEvent(0)
 176   ,fMasks(0)
 177   ,fCompress(d.fCompress)
 178   ,fSDigits(d.fSDigits)
 179   ,fMergeSignalOnly(d.fMergeSignalOnly)
 180 {
 181   //
 182   // AliTRDdigitizer copy constructor
 183   //
 184
 185 }
 186
 187 //_____________________________________________________________________________
 188 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
 189 {
 190   //
 191   // AliTRDdigitizer destructor
 192   //
 193
 194   if (fDigitsManager) {
 195     delete fDigitsManager;
 196     fDigitsManager      = 0;
 197   }
 198
 199   if (fSDigitsManager) {
 200     // s-digitsmanager will be deleted via list
 201     fSDigitsManager     = 0;
 202   }
 203
 204   if (fSDigitsManagerList) {
 205     fSDigitsManagerList->Delete();
 206     delete fSDigitsManagerList;
 207     fSDigitsManagerList = 0;
 208   }
 209
 210   if (fMasks) {
 211     delete [] fMasks;
 212     fMasks       = 0;
 213   }
 214
 215   if (fMcmSim) {
 216     delete fMcmSim;
 217     fMcmSim = 0;
 218   }
 219
 220   if (fGeo) {
 221     delete fGeo;
 222     fGeo = 0;
 223   }
 224
 225 }
 226
 227 //_____________________________________________________________________________
 228 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
 229 {
 230   //
 231   // Assignment operator
 232   //
 233
 234   if (this != &d) {
 235     ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 236   }
 237
 238   return *this;
 239
 240 }
 241
 242 //_____________________________________________________________________________
 243 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d) const
 244 {
 245   //
 246   // Copy function
 247   //
 248
 249   ((AliTRDdigitizer &) d).fRunLoader          = 0;
 250   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigitsManager      = 0;
 251   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManager     = 0;
 252   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManagerList = 0;
 253   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD                = 0;
 254   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo                = 0;
 255   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent              = 0;
 256   ((AliTRDdigitizer &) d).fMasks              = 0;
 257   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress           = fCompress;
 258   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits            = fSDigits;
 259   ((AliTRDdigitizer &) d).fMergeSignalOnly    = fMergeSignalOnly;
 260
 261 }
 262
 263 //_____________________________________________________________________________
 264 void AliTRDdigitizer::Exec(const Option_t * const option)
 265 {
 266   //
 267   // Executes the merging
 268   //
 269
 270   Int_t iInput;
 271
 272   AliTRDdigitsManager *sdigitsManager;
 273
 274   TString optionString = option;
 275   if (optionString.Contains("deb")) {
 276     AliLog::SetClassDebugLevel("AliTRDdigitizer",1);
 277     AliInfo("Called with debug option");
 278   }
 279
 280   // The AliRoot file is already connected by the manager
 281   AliRunLoader *inrl = 0x0;
 282
 283   if (gAlice) {
 284     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 285   }
 286   else {
 287     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(0));
 288     inrl->LoadgAlice();
 289     gAlice = inrl->GetAliRun();
 290     if (!gAlice) {
 291       AliError("Could not find AliRun object.")
 292       return;
 293     }
 294   }
 295
 296   Int_t nInput = fManager->GetNinputs();
 297   fMasks       = new Int_t[nInput];
 298   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 299     fMasks[iInput] = fManager->GetMask(iInput);
 300   }
 301
 302   //
 303   // Initialization
 304   //
 305
 306   AliRunLoader *orl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 307
 308   if (InitDetector()) {
 309
 310     AliLoader *ogime = orl->GetLoader("TRDLoader");
 311
 312     TTree *tree = 0;
 313     if (fSDigits) {
 314       // If we produce SDigits
 315       tree = ogime->TreeS();
 316       if (!tree) {
 317         ogime->MakeTree("S");
 318         tree = ogime->TreeS();
 319       }
 320     }
 321     else {
 322       // If we produce Digits
 323       tree = ogime->TreeD();
 324       if (!tree) {
 325         ogime->MakeTree("D");
 326         tree = ogime->TreeD();
 327       }
 328     }
 329
 330     MakeBranch(tree);
 331
 332   }
 333
 334   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 335
 336     AliDebug(1,Form("Add input stream %d",iInput));
 337
 338     // Check if the input tree exists
 339     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 340     AliLoader *gime = inrl->GetLoader("TRDLoader");
 341
 342     TTree *treees = gime->TreeS();
 343     if (treees == 0x0) {
 344       if (gime->LoadSDigits()) {
 345         AliError(Form("Error Occured while loading S. Digits for input %d.",iInput));
 346         return;
 347       }
 348       treees = gime->TreeS();
 349     }
 350
 351     if (treees == 0x0) {
 352       AliError(Form("Input stream %d does not exist",iInput));
 353       return;
 354     }
 355
 356     // Read the s-digits via digits manager
 357     sdigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 358     sdigitsManager->SetSDigits(kTRUE);
 359
 360     AliRunLoader *rl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 361     AliLoader *gimme = rl->GetLoader("TRDLoader");
 362     if (!gimme->TreeS())
 363       {
 364         gimme->LoadSDigits();
 365       }
 366
 367     sdigitsManager->ReadDigits(gimme->TreeS());
 368
 369     // Add the s-digits to the input list
 370     AddSDigitsManager(sdigitsManager);
 371
 372   }
 373
 374   // Convert the s-digits to normal digits
 375   AliDebug(1,"Do the conversion");
 376   SDigits2Digits();
 377
 378   // Store the digits
 379   AliDebug(1,"Write the digits");
 380   fDigitsManager->WriteDigits();
 381
 382   // Write parameters
 383   orl->CdGAFile();
 384
 385   // Clean up
 386   DeleteSDigitsManager();
 387
 388   AliDebug(1,"Done");
 389
 390 }
 391
 392 //_____________________________________________________________________________
 393 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *file, Int_t nEvent)
 394 {
 395   //
 396   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 397   //
 398   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 399   //
 400
 401   TString evfoldname = AliConfig::GetDefaultEventFolderName();
 402
 403   fRunLoader = AliRunLoader::GetRunLoader(evfoldname);
 404   if (!fRunLoader) {
 405     fRunLoader = AliRunLoader::Open(file,evfoldname,"UPDATE");
 406   }
 407   if (!fRunLoader) {
 408     AliError(Form("Can not open session for file %s.",file));
 409     return kFALSE;
 410   }
 411
 412   if (!fRunLoader->GetAliRun()) {
 413     fRunLoader->LoadgAlice();
 414   }
 415   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 416
 417   if (gAlice) {
 418     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 419   }
 420   else {
 421     AliError("Could not find AliRun object.");
 422     return kFALSE;
 423   }
 424
 425   fEvent = nEvent;
 426
 427   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 428   if (!loader) {
 429     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
 430     return kFALSE;
 431   }
 432
 433   if (InitDetector()) {
 434     TTree *tree = 0;
 435     if (fSDigits) {
 436       // If we produce SDigits
 437       tree = loader->TreeS();
 438       if (!tree) {
 439         loader->MakeTree("S");
 440         tree = loader->TreeS();
 441       }
 442     }
 443     else {
 444       // If we produce Digits
 445       tree = loader->TreeD();
 446       if (!tree) {
 447         loader->MakeTree("D");
 448         tree = loader->TreeD();
 449       }
 450     }
 451     return MakeBranch(tree);
 452   }
 453   else {
 454     return kFALSE;
 455   }
 456
 457 }
 458
 459 //_____________________________________________________________________________
 460 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(AliRunLoader * const runLoader, Int_t nEvent)
 461 {
 462   //
 463   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 464   //
 465   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 466   //
 467
 468   fRunLoader = runLoader;
 469   if (!fRunLoader) {
 470     AliError("RunLoader does not exist");
 471     return kFALSE;
 472   }
 473
 474   if (!fRunLoader->GetAliRun()) {
 475     fRunLoader->LoadgAlice();
 476   }
 477   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 478
 479   if (gAlice) {
 480     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 481   }
 482   else {
 483     AliError("Could not find AliRun object.");
 484     return kFALSE;
 485   }
 486
 487   fEvent = nEvent;
 488
 489   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 490   if (!loader) {
 491     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
 492     return kFALSE;
 493   }
 494
 495   if (InitDetector()) {
 496     TTree *tree = 0;
 497     if (fSDigits) {
 498       // If we produce SDigits
 499       tree = loader->TreeS();
 500       if (!tree) {
 501         loader->MakeTree("S");
 502         tree = loader->TreeS();
 503       }
 504     }
 505     else {
 506       // If we produce Digits
 507       tree = loader->TreeD();
 508       if (!tree) {
 509         loader->MakeTree("D");
 510         tree = loader->TreeD();
 511       }
 512     }
 513     return MakeBranch(tree);
 514   }
 515   else {
 516     return kFALSE;
 517   }
 518
 519 }
 520
 521 //_____________________________________________________________________________
 522 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
 523 {
 524   //
 525   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
 526   //
 527
 528   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
 529   fTRD = (AliTRD *) gAlice->GetDetector("TRD");
 530   if (!fTRD) {
 531     AliFatal("No TRD module found");
 532     exit(1);
 533   }
 534   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
 535     AliFatal("TRD must be version 1 (slow simulator)");
 536     exit(1);
 537   }
 538
 539   // Get the geometry
 540   fGeo = new AliTRDgeometry();
 541
 542   // Create a digits manager
 543   if (fDigitsManager) {
 544     delete fDigitsManager;
 545   }
 546   fDigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 547   fDigitsManager->SetSDigits(fSDigits);
 548   fDigitsManager->CreateArrays();
 549   fDigitsManager->SetEvent(fEvent);
 550
 551   // The list for the input s-digits manager to be merged
 552   if (fSDigitsManagerList) {
 553     fSDigitsManagerList->Delete();
 554   }
 555   else {
 556     fSDigitsManagerList = new TList();
 557   }
 558
 559   return kTRUE;
 560
 561 }
 562
 563 //_____________________________________________________________________________
 564 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeBranch(TTree *tree) const
 565 {
 566   //
 567   // Create the branches for the digits array
 568   //
 569
 570   return fDigitsManager->MakeBranch(tree);
 571
 572 }
 573
 574 //_____________________________________________________________________________
 575 void AliTRDdigitizer::AddSDigitsManager(AliTRDdigitsManager *man)
 576 {
 577   //
 578   // Add a digits manager for s-digits to the input list.
 579   //
 580
 581   fSDigitsManagerList->Add(man);
 582
 583 }
 584
 585 //_____________________________________________________________________________
 586 void AliTRDdigitizer::DeleteSDigitsManager()
 587 {
 588   //
 589   // Removes digits manager from the input list.
 590   //
 591
 592   fSDigitsManagerList->Delete();
 593
 594 }
 595
 596 //_____________________________________________________________________________
 597 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
 598 {
 599   //
 600   // Creates digits.
 601   //
 602
 603   AliDebug(1,"Start creating digits");
 604
 605   if (!fGeo) {
 606     AliError("No geometry defined");
 607     return kFALSE;
 608   }
 609
 610   AliTRDcalibDB *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
 611   if (!calibration) {
 612     AliFatal("Could not get calibration object");
 613     return kFALSE;
 614   }
 615
 616   const Int_t kNdet  = AliTRDgeometry::Ndet();
 617
 618   Float_t **hits = new Float_t*[kNdet];
 619   Int_t    *nhit = new Int_t[kNdet];
 620
 621   AliTRDarraySignal *signals = 0x0;
 622
 623   // Check the number of time bins from simParam against OCDB,
 624   // if OCDB value is not supposed to be used.
 625   // As default, the value from OCDB is taken
 626   if (AliTRDSimParam::Instance()->GetNTBoverwriteOCDB()) {
 627     if (calibration->GetNumberOfTimeBinsDCS() != AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins()) {
 628       AliWarning(Form("Number of time bins is different to OCDB value [SIM=%d, OCDB=%d]"
 629                      ,AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins()
 630                      ,calibration->GetNumberOfTimeBinsDCS()));
 631     }
 632     // Save the values for the raw data headers
 633     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins());
 634   }
 635   else {
 636     // Save the values for the raw data headers
 637     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(calibration->GetNumberOfTimeBinsDCS());
 638   }
 639
 640   // Save the values for the raw data headers
 641   fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetADCbaseline());
 642
 643   // Sort all hits according to detector number
 644   if (!SortHits(hits,nhit)) {
 645     AliError("Sorting hits failed");
 646     delete [] hits;
 647     delete [] nhit;
 648     return kFALSE;
 649   }
 650
 651   // Loop through all detectors
 652   for (Int_t det = 0; det < kNdet; det++) {
 653
 654     // Detectors that are switched off, not installed, etc.
 655     if (( calibration->IsChamberInstalled(det)) &&
 656         (!calibration->IsChamberMasked(det))    &&
 657         ( fGeo->ChamberInGeometry(det))         &&
 658         (nhit[det] > 0)) {
 659
 660       signals = new AliTRDarraySignal();
 661
 662       // Convert the hits of the current detector to detector signals
 663       if (!ConvertHits(det,hits[det],nhit[det],signals)) {
 664         AliError(Form("Conversion of hits failed for detector=%d",det));
 665         delete [] hits;
 666         delete [] nhit;
 667         delete signals;
 668         signals = 0x0;
 669         return kFALSE;
 670       }
 671       // Convert the detector signals to digits or s-digits
 672       if (!ConvertSignals(det,signals)) {
 673         AliError(Form("Conversion of signals failed for detector=%d",det));
 674         delete [] hits;
 675         delete [] nhit;
 676         delete signals;
 677         signals = 0x0;
 678         return kFALSE;
 679       }
 680
 681       // Delete the signals array
 682       delete signals;
 683       signals = 0x0;
 684
 685     } // if: detector status
 686
 687     delete [] hits[det];
 688
 689   } // for: detector
 690
 691   if (!fSDigits) {
 692     if (AliDataLoader *trklLoader = AliRunLoader::Instance()->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets")) {
 693       if (trklLoader->Tree())
 694         trklLoader->WriteData("OVERWRITE");
 695     }
 696   }
 697
 698   delete [] hits;
 699   delete [] nhit;
 700
 701   return kTRUE;
 702
 703 }
 704
 705 //_____________________________________________________________________________
 706 Bool_t AliTRDdigitizer::SortHits(Float_t **hits, Int_t *nhit)
 707 {
 708   //
 709   // Read all the hits and sorts them according to detector number
 710   // in the output array <hits>.
 711   //
 712
 713   AliDebug(1,"Start sorting hits");
 714
 715   const Int_t kNdet = AliTRDgeometry::Ndet();
 716   // Size of the hit vector
 717   const Int_t kNhit = 6;
 718
 719   Float_t *xyz      = 0;
 720   Int_t    nhitTrk  = 0;
 721
 722   Int_t   *lhit     = new Int_t[kNdet];
 723
 724   for (Int_t det = 0; det < kNdet; det++) {
 725     lhit[det] = 0;
 726     nhit[det] = 0;
 727     hits[det] = 0;
 728   }
 729
 730   AliLoader *gimme = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 731   if (!gimme->TreeH()) {
 732     gimme->LoadHits();
 733   }
 734   TTree *hitTree = gimme->TreeH();
 735   if (hitTree == 0x0) {
 736     AliError("Can not get TreeH");
 737     delete [] lhit;
 738     return kFALSE;
 739   }
 740   fTRD->SetTreeAddress();
 741
 742   // Get the number of entries in the hit tree
 743   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
 744   Int_t nTrk = (Int_t) hitTree->GetEntries();
 745   AliDebug(1,Form("Found %d tracks",nTrk));
 746
 747   // Loop through all the tracks in the tree
 748   for (Int_t iTrk = 0; iTrk < nTrk; iTrk++) {
 749
 750     gAlice->GetMCApp()->ResetHits();
 751     hitTree->GetEvent(iTrk);
 752
 753     if (!fTRD->Hits()) {
 754       AliError(Form("No hits array for track = %d",iTrk));
 755       continue;
 756     }
 757
 758     // Number of hits for this track
 759     nhitTrk = fTRD->Hits()->GetEntriesFast();
 760
 761     Int_t hitCnt = 0;
 762     // Loop through the TRD hits
 763     AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->FirstHit(-1);
 764     while (hit) {
 765
 766       hitCnt++;
 767
 768       // Don't analyze test hits
 769       if (((Int_t) hit->GetCharge()) != 0) {
 770
 771         Int_t   trk  = hit->Track();
 772         Int_t   det  = hit->GetDetector();
 773         Int_t   q    = hit->GetCharge();
 774         Float_t x    = hit->X();
 775         Float_t y    = hit->Y();
 776         Float_t z    = hit->Z();
 777         Float_t time = hit->GetTime();
 778
 779         if (nhit[det] == lhit[det]) {
 780           // Inititialization of new detector
 781           xyz        = new Float_t[kNhit*(nhitTrk+lhit[det])];
 782           if (hits[det]) {
 783             memcpy(xyz,hits[det],sizeof(Float_t)*kNhit*lhit[det]);
 784             delete [] hits[det];
 785           }
 786           lhit[det] += nhitTrk;
 787           hits[det]  = xyz;
 788         }
 789         else {
 790           xyz        = hits[det];
 791         }
 792         xyz[nhit[det]*kNhit+0] = x;
 793         xyz[nhit[det]*kNhit+1] = y;
 794         xyz[nhit[det]*kNhit+2] = z;
 795         xyz[nhit[det]*kNhit+3] = q;
 796         xyz[nhit[det]*kNhit+4] = trk;
 797         xyz[nhit[det]*kNhit+5] = time;
 798         nhit[det]++;
 799
 800       } // if: charge != 0
 801
 802       hit = (AliTRDhit *) fTRD->NextHit();
 803
 804     } // for: hits of one track
 805
 806   } // for: tracks
 807
 808   delete [] lhit;
 809
 810   return kTRUE;
 811
 812 }
 813
 814 //_____________________________________________________________________________
 815 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertHits(Int_t det
 816                                   , const Float_t * const hits
 817                                   , Int_t nhit
 818                                   , AliTRDarraySignal *signals)
 819 {
 820   //
 821   // Converts the detectorwise sorted hits to detector signals
 822   //
 823
 824   AliDebug(1,Form("Start converting hits for detector=%d (nhits=%d)",det,nhit));
 825
 826   // Number of pads included in the pad response
 827   const Int_t kNpad      = 3;
 828   // Number of track dictionary arrays
 829   const Int_t kNdict     = AliTRDdigitsManager::kNDict;
 830   // Size of the hit vector
 831   const Int_t kNhit      = 6;
 832
 833   // Width of the amplification region
 834   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick();
 835   // Width of the drift region
 836   const Float_t kDrWidth = AliTRDgeometry::DrThick();
 837   // Drift + amplification region
 838   const Float_t kDrMin   =          - 0.5 * kAmWidth;
 839   const Float_t kDrMax   = kDrWidth + 0.5 * kAmWidth;
 840
 841   Int_t    iPad          = 0;
 842   Int_t    dict          = 0;
 843   Int_t    timeBinTRFend = 1;
 844
 845   Double_t pos[3];
 846   Double_t loc[3];
 847   Double_t padSignal[kNpad];
 848   Double_t signalOld[kNpad];
 849
 850   AliTRDarrayDictionary *dictionary[kNdict];
 851
 852   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
 853   AliTRDCommonParam *commonParam = AliTRDCommonParam::Instance();
 854   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
 855
 856   if (!commonParam) {
 857     AliFatal("Could not get common parameterss");
 858     return kFALSE;
 859   }
 860   if (!simParam) {
 861     AliFatal("Could not get simulation parameters");
 862     return kFALSE;
 863   }
 864   if (!calibration) {
 865     AliFatal("Could not get calibration object");
 866     return kFALSE;
 867   }
 868
 869   // Get the detector wise calibration objects
 870   AliTRDCalROC       *calVdriftROC      = 0;
 871   Float_t             calVdriftDetValue = 0.0;
 872   const AliTRDCalDet *calVdriftDet      = calibration->GetVdriftDet();
 873   AliTRDCalROC       *calT0ROC          = 0;
 874   Float_t             calT0DetValue     = 0.0;
 875   const AliTRDCalDet *calT0Det          = calibration->GetT0Det();
 876
 877   if (simParam->TRFOn()) {
 878     timeBinTRFend = ((Int_t) (simParam->GetTRFhi()
 879                   * commonParam->GetSamplingFrequency())) - 1;
 880   }
 881
 882   Int_t   nTimeTotal   = fDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
 883   Float_t samplingRate = commonParam->GetSamplingFrequency();
 884   Float_t elAttachProp = simParam->GetElAttachProp() / 100.0;
 885
 886   AliTRDpadPlane *padPlane = fGeo->GetPadPlane(det);
 887   Int_t   layer   = fGeo->GetLayer(det);         //update
 888   Float_t row0    = padPlane->GetRow0ROC();
 889   Int_t   nRowMax = padPlane->GetNrows();
 890   Int_t   nColMax = padPlane->GetNcols();
 891
 892   // Create a new array for the signals
 893   signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 894
 895   // Create a new array for the dictionary
 896   for (dict = 0; dict < kNdict; dict++) {
 897     dictionary[dict] = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
 898     dictionary[dict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 899   }
 900
 901   // Loop through the hits in this detector
 902   for (Int_t hit = 0; hit < nhit; hit++) {
 903
 904     pos[0]          = hits[hit*kNhit+0];
 905     pos[1]          = hits[hit*kNhit+1];
 906     pos[2]          = hits[hit*kNhit+2];
 907     Float_t q       = hits[hit*kNhit+3];
 908     Float_t hittime = hits[hit*kNhit+5];
 909     Int_t   track   = ((Int_t) hits[hit*kNhit+4]);
 910
 911     Int_t   inDrift = 1;
 912
 913     // Find the current volume with the geo manager
 914     gGeoManager->SetCurrentPoint(pos);
 915     gGeoManager->FindNode();
 916     if (strstr(gGeoManager->GetPath(),"/UK")) {
 917       inDrift = 0;
 918     }
 919
 920     // Get the calibration objects
 921     calVdriftROC      = calibration->GetVdriftROC(det);
 922     calVdriftDetValue = calVdriftDet->GetValue(det);
 923     calT0ROC          = calibration->GetT0ROC(det);
 924     calT0DetValue     = calT0Det->GetValue(det);
 925
 926     // Go to the local coordinate system:
 927     // loc[0] - col  direction in amplification or driftvolume
 928     // loc[1] - row  direction in amplification or driftvolume
 929     // loc[2] - time direction in amplification or driftvolume
 930     gGeoManager->MasterToLocal(pos,loc);
 931     if (inDrift) {
 932       // Relative to middle of amplification region
 933       loc[2] = loc[2] - kDrWidth/2.0 - kAmWidth/2.0;
 934     }
 935
 936     // The driftlength [cm] (w/o diffusion yet !).
 937     // It is negative if the hit is between pad plane and anode wires.
 938     Double_t driftlength = -1.0 * loc[2];
 939
 940     // Stupid patch to take care of TR photons that are absorbed
 941     // outside the chamber volume. A real fix would actually need
 942     // a more clever implementation of the TR hit generation
 943     if (q < 0.0) {
 944       if ((loc[1] < padPlane->GetRowEndROC()) ||
 945           (loc[1] > padPlane->GetRow0ROC())) {
 946         continue;
 947       }
 948       if ((driftlength < kDrMin) ||
 949           (driftlength > kDrMax)) {
 950         continue;
 951       }
 952     }
 953
 954     // Get row and col of unsmeared electron to retrieve drift velocity
 955     // The pad row (z-direction)
 956     Int_t    rowE         = padPlane->GetPadRowNumberROC(loc[1]);
 957     if (rowE < 0) {
 958       continue;
 959     }
 960     Double_t rowOffset    = padPlane->GetPadRowOffsetROC(rowE,loc[1]);
 961     // The pad column (rphi-direction)
 962     Double_t offsetTilt   = padPlane->GetTiltOffset(rowOffset);
 963     Int_t    colE         = padPlane->GetPadColNumber(loc[0]+offsetTilt);
 964     if (colE < 0) {
 965       continue;
 966     }
 967     Double_t colOffset    = 0.0;
 968
 969     // Normalized drift length
 970     Float_t  driftvelocity  = calVdriftDetValue * calVdriftROC->GetValue(colE,rowE);
 971     Double_t absdriftlength = TMath::Abs(driftlength);
 972     if (commonParam->ExBOn()) {
 973       absdriftlength /= TMath::Sqrt(GetLorentzFactor(driftvelocity));
 974     }
 975
 976     // Loop over all electrons of this hit
 977     // TR photons produce hits with negative charge
 978     Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
 979     for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
 980
 981       // Now the real local coordinate system of the ROC
 982       // column direction: locC
 983       // row direction:    locR
 984       // time direction:   locT
 985       // locR and locC are identical to the coordinates of the corresponding
 986       // volumina of the drift or amplification region.
 987       // locT is defined relative to the wire plane (i.e. middle of amplification
 988       // region), meaning locT = 0, and is negative for hits coming from the
 989       // drift region.
 990       Double_t locC = loc[0];
 991       Double_t locR = loc[1];
 992       Double_t locT = loc[2];
 993
 994       // Electron attachment
 995       if (simParam->ElAttachOn()) {
 996         if (gRandom->Rndm() < (absdriftlength * elAttachProp)) {
 997           continue;
 998         }
 999       }
1000
1001       // Apply the diffusion smearing
1002       if (simParam->DiffusionOn()) {
1003         if (!(Diffusion(driftvelocity,absdriftlength,locR,locC,locT))) {
1004           continue;
1005         }
1006       }
1007
1008       // Apply E x B effects (depends on drift direction)
1009       if (commonParam->ExBOn()) {
1010         if (!(ExB(driftvelocity,driftlength,locC))) {
1011           continue;
1012         }
1013       }
1014
1015       // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates.
1016       // The pad row (z-direction)
1017       rowE       = padPlane->GetPadRowNumberROC(locR);
1018       if (rowE < 0) continue;
1019       rowOffset  = padPlane->GetPadRowOffsetROC(rowE,locR);
1020
1021       // The pad column (rphi-direction)
1022       offsetTilt = padPlane->GetTiltOffset(rowOffset);
1023       colE       = padPlane->GetPadColNumber(locC+offsetTilt);
1024       if (colE < 0) continue;
1025       colOffset  = padPlane->GetPadColOffset(colE,locC+offsetTilt);
1026
1027       // Also re-retrieve drift velocity because col and row may have changed
1028       driftvelocity = calVdriftDetValue * calVdriftROC->GetValue(colE,rowE);
1029       Float_t t0    = calT0DetValue     + calT0ROC->GetValue(colE,rowE);
1030
1031       // Convert the position to drift time [mus], using either constant drift velocity or
1032       // time structure of drift cells (non-isochronity, GARFIELD calculation).
1033       // Also add absolute time of hits to take pile-up events into account properly
1034       Double_t drifttime;
1035       if (simParam->TimeStructOn()) {
1036         // Get z-position with respect to anode wire
1037         Double_t zz  =  row0 - locR + padPlane->GetAnodeWireOffset();
1038         zz -= ((Int_t)(2 * zz)) / 2.0;
1039         if (zz > 0.25) {
1040           zz  = 0.5 - zz;
1041         }
1042         // Use drift time map (GARFIELD)
1043         drifttime = commonParam->TimeStruct(driftvelocity,0.5*kAmWidth-1.0*locT,zz)
1044                   + hittime;
1045       }
1046       else {
1047         // Use constant drift velocity
1048         drifttime = TMath::Abs(locT) / driftvelocity
1049                   + hittime;
1050       }
1051
1052       // Apply the gas gain including fluctuations
1053       Double_t ggRndm = 0.0;
1054       do {
1055         ggRndm = gRandom->Rndm();
1056       } while (ggRndm <= 0);
1057       Double_t signal = -(simParam->GetGasGain()) * TMath::Log(ggRndm);
1058
1059       // Apply the pad response
1060       if (simParam->PRFOn()) {
1061         // The distance of the electron to the center of the pad
1062         // in units of pad width
1063         Double_t dist = (colOffset - 0.5*padPlane->GetColSize(colE))
1064                       / padPlane->GetColSize(colE);
1065         // This is a fixed parametrization, i.e. not dependent on
1066         // calibration values !
1067         if (!(calibration->PadResponse(signal,dist,layer,padSignal))) continue;
1068       }
1069       else {
1070         padSignal[0] = 0.0;
1071         padSignal[1] = signal;
1072         padSignal[2] = 0.0;
1073       }
1074
1075       // The time bin (always positive), with t0 distortion
1076       Double_t timeBinIdeal = drifttime * samplingRate + t0;
1077       // Protection
1078       if (TMath::Abs(timeBinIdeal) > 2*nTimeTotal) {
1079         timeBinIdeal = 2 * nTimeTotal;
1080       }
1081       Int_t    timeBinTruncated = ((Int_t) timeBinIdeal);
1082       // The distance of the position to the middle of the timebin
1083       Double_t timeOffset       = ((Float_t) timeBinTruncated
1084                                 + 0.5 - timeBinIdeal) / samplingRate;
1085
1086       // Sample the time response inside the drift region
1087       // + additional time bins before and after.
1088       // The sampling is done always in the middle of the time bin
1089       for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeBinTruncated,0)
1090           ;iTimeBin < TMath::Min(timeBinTruncated+timeBinTRFend,nTimeTotal)
1091           ;iTimeBin++) {
1092
1093         // Apply the time response
1094         Double_t timeResponse = 1.0;
1095         Double_t crossTalk    = 0.0;
1096         Double_t time         = (iTimeBin - timeBinTruncated) / samplingRate + timeOffset;
1097
1098         if (simParam->TRFOn()) {
1099           timeResponse = simParam->TimeResponse(time);
1100         }
1101         if (simParam->CTOn()) {
1102           crossTalk    = simParam->CrossTalk(time);
1103         }
1104
1105         signalOld[0] = 0.0;
1106         signalOld[1] = 0.0;
1107         signalOld[2] = 0.0;
1108
1109         for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
1110
1111           Int_t colPos = colE + iPad - 1;
1112           if (colPos <        0) continue;
1113           if (colPos >= nColMax) break;
1114
1115           // Add the signals
1116           signalOld[iPad] = signals->GetData(rowE,colPos,iTimeBin);
1117
1118           if (colPos != colE) {
1119             // Cross talk added to non-central pads
1120             signalOld[iPad] += padSignal[iPad]
1121                              * (timeResponse + crossTalk);
1122           }
1123           else {
1124             // W/o cross talk at central pad
1125             signalOld[iPad] += padSignal[iPad]
1126                              * timeResponse;
1127           }
1128
1129           signals->SetData(rowE,colPos,iTimeBin,signalOld[iPad]);
1130
1131           // Store the track index in the dictionary
1132           // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
1133           // Note2: Taking out the +1 in track
1134           if (signalOld[iPad] > 0.0) {
1135             for (dict = 0; dict < kNdict; dict++) {
1136               Int_t oldTrack = dictionary[dict]->GetData(rowE,colPos,iTimeBin);
1137               if (oldTrack == track) break;
1138               if (oldTrack ==  -1 ) {
1139                 dictionary[dict]->SetData(rowE,colPos,iTimeBin,track);
1140                 break;
1141               }
1142             }
1143           }
1144
1145         } // Loop: pads
1146
1147       } // Loop: time bins
1148
1149     } // Loop: electrons of a single hit
1150
1151   } // Loop: hits
1152
1153   AliDebug(2,Form("Finished analyzing %d hits",nhit));
1154
1155   return kTRUE;
1156
1157 }
1158
1159 //_____________________________________________________________________________
1160 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSignals(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1161 {
1162   //
1163   // Convert signals to digits
1164   //
1165
1166   AliDebug(1,Form("Start converting the signals for detector %d",det));
1167
1168   if (fSDigits) {
1169     // Convert the signal array to s-digits
1170     if (!Signal2SDigits(det,signals)) {
1171       return kFALSE;
1172     }
1173   }
1174   else {
1175     // Convert the signal array to digits
1176     if (!Signal2ADC(det,signals)) {
1177       return kFALSE;
1178     }
1179     // Run digital processing for digits
1180     RunDigitalProcessing(det);
1181   }
1182
1183   // Compress the arrays
1184   CompressOutputArrays(det);
1185
1186   return kTRUE;
1187
1188 }
1189
1190 //_____________________________________________________________________________
1191 Bool_t AliTRDdigitizer::Signal2ADC(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1192 {
1193   //
1194   // Converts the sampled electron signals to ADC values for a given chamber
1195   //
1196
1197   AliDebug(1,Form("Start converting signals to ADC values for detector=%d",det));
1198
1199   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1200   if (!calibration) {
1201     AliFatal("Could not get calibration object");
1202     return kFALSE;
1203   }
1204
1205   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1206   if (!simParam) {
1207     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1208     return kFALSE;
1209   }
1210
1211   // Converts number of electrons to fC
1212   const Double_t kEl2fC = 1.602e-19 * 1.0e15;
1213
1214   // Coupling factor
1215   Double_t coupling     = simParam->GetPadCoupling()
1216                         * simParam->GetTimeCoupling();
1217   // Electronics conversion factor
1218   Double_t convert      = kEl2fC
1219                         * simParam->GetChipGain();
1220   // ADC conversion factor
1221   Double_t adcConvert   = simParam->GetADCoutRange()
1222                         / simParam->GetADCinRange();
1223   // The electronics baseline in mV
1224   Double_t baseline     = simParam->GetADCbaseline()
1225                         / adcConvert;
1226   // The electronics baseline in electrons
1227   Double_t baselineEl   = baseline
1228                         / convert;
1229
1230   Int_t row  = 0;
1231   Int_t col  = 0;
1232   Int_t time = 0;
1233
1234   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1235   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1236   Int_t nTimeTotal = fDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1237   if (fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det)) {
1238     nTimeTotal = fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1239   }
1240   else {
1241     AliFatal("Could not get number of time bins");
1242     return kFALSE;
1243   }
1244
1245   // The gainfactor calibration objects
1246   const AliTRDCalDet *calGainFactorDet      = calibration->GetGainFactorDet();
1247   AliTRDCalROC       *calGainFactorROC      = 0;
1248   Float_t             calGainFactorDetValue = 0.0;
1249
1250   AliTRDarrayADC     *digits = 0x0;
1251
1252   if (!signals) {
1253     AliError(Form("Signals array for detector %d does not exist\n",det));
1254     return kFALSE;
1255   }
1256   if (signals->HasData()) {
1257     // Expand the container if neccessary
1258     signals->Expand();
1259   }
1260   else {
1261     // Create missing containers
1262     signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1263   }
1264
1265   // Get the container for the digits of this detector
1266   if (fDigitsManager->HasSDigits()) {
1267     AliError("Digits manager has s-digits");
1268     return kFALSE;
1269   }
1270
1271   digits = (AliTRDarrayADC *) fDigitsManager->GetDigits(det);
1272   // Allocate memory space for the digits buffer
1273   if (!digits->HasData()) {
1274     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1275   }
1276
1277   // Get the calibration objects
1278   calGainFactorROC      = calibration->GetGainFactorROC(det);
1279   calGainFactorDetValue = calGainFactorDet->GetValue(det);
1280
1281   // Create the digits for this chamber
1282   for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1283     for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1284
1285       // Check whether pad is masked
1286       // Bridged pads are not considered yet!!!
1287       if (calibration->IsPadMasked(det,col,row) || calibration->IsPadNotConnected(det,col,row)) {
1288         continue;
1289       }
1290
1291       // The gain factors
1292       Float_t padgain = calGainFactorDetValue
1293                       * calGainFactorROC->GetValue(col,row);
1294       if (padgain <= 0) {
1295         AliError(Form("Not a valid gain %f, %d %d %d",padgain,det,col,row));
1296       }
1297
1298       for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1299
1300         // Get the signal amplitude
1301         Float_t signalAmp = signals->GetData(row,col,time);
1302         // Pad and time coupling
1303         signalAmp *= coupling;
1304         // Gain factors
1305         signalAmp *= padgain;
1306
1307         // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1308         signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,simParam->GetNoise())
1309                                ,-baselineEl);
1310
1311         // Convert to mV
1312         signalAmp *= convert;
1313         // Add ADC baseline in mV
1314         signalAmp += baseline;
1315
1316         // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the
1317         // signal is larger than fADCinRange
1318         Short_t adc  = 0;
1319         if (signalAmp >= simParam->GetADCinRange()) {
1320           adc = ((Short_t) simParam->GetADCoutRange());
1321         }
1322         else {
1323           adc = TMath::Nint(signalAmp * adcConvert);
1324         }
1325
1326         // Saving all digits
1327         digits->SetData(row,col,time,adc);
1328
1329       } // for: time
1330
1331     } // for: col
1332   } // for: row
1333
1334   return kTRUE;
1335
1336 }
1337
1338 //_____________________________________________________________________________
1339 Bool_t AliTRDdigitizer::Signal2SDigits(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1340 {
1341   //
1342   // Converts the sampled electron signals to s-digits
1343   //
1344
1345   AliDebug(1,Form("Start converting signals to s-digits for detector=%d",det));
1346
1347   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1348   if (!calibration) {
1349     AliFatal("Could not get calibration object");
1350     return kFALSE;
1351   }
1352
1353   Int_t row  = 0;
1354   Int_t col  = 0;
1355   Int_t time = 0;
1356
1357   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1358   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1359   Int_t nTimeTotal = fDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1360
1361   // Get the container for the digits of this detector
1362   if (!fDigitsManager->HasSDigits()) {
1363     AliError("Digits manager has no s-digits");
1364     return kFALSE;
1365   }
1366
1367   AliTRDarraySignal *digits = (AliTRDarraySignal *) fDigitsManager->GetSDigits(det);
1368   // Allocate memory space for the digits buffer
1369   if (!digits->HasData()) {
1370     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1371   }
1372
1373   // Create the sdigits for this chamber
1374   for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1375     for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1376       for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1377         digits->SetData(row,col,time,signals->GetData(row,col,time));
1378       } // for: time
1379     } // for: col
1380   } // for: row
1381
1382   return kTRUE;
1383
1384 }
1385
1386 //_____________________________________________________________________________
1387 Bool_t AliTRDdigitizer::Digits2SDigits(AliTRDdigitsManager * const manDig
1388                                      , AliTRDdigitsManager * const manSDig)
1389 {
1390   //
1391   // Converts digits into s-digits. Needed for embedding into real data.
1392   //
1393
1394   AliDebug(1,"Start converting digits to s-digits");
1395
1396   if (!fGeo) {
1397     fGeo = new AliTRDgeometry();
1398   }
1399
1400   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1401   if (!calibration) {
1402     AliFatal("Could not get calibration object");
1403     return kFALSE;
1404   }
1405
1406   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1407   if (!simParam) {
1408     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1409     return kFALSE;
1410   }
1411
1412   // Converts number of electrons to fC
1413   const Double_t kEl2fC = 1.602e-19 * 1.0e15;
1414
1415   // Coupling factor
1416   Double_t coupling     = simParam->GetPadCoupling()
1417                         * simParam->GetTimeCoupling();
1418   // Electronics conversion factor
1419   Double_t convert      = kEl2fC
1420                         * simParam->GetChipGain();
1421   // ADC conversion factor
1422   Double_t adcConvert   = simParam->GetADCoutRange()
1423                         / simParam->GetADCinRange();
1424   // The electronics baseline in mV
1425   Double_t baseline     = simParam->GetADCbaseline()
1426                         / adcConvert;
1427   // The electronics baseline in electrons
1428   //Double_t baselineEl   = baseline
1429   //                      / convert;
1430
1431   // The gainfactor calibration objects
1432   //const AliTRDCalDet *calGainFactorDet      = calibration->GetGainFactorDet();
1433   //AliTRDCalROC       *calGainFactorROC      = 0;
1434   //Float_t             calGainFactorDetValue = 0.0;
1435
1436   Int_t row  = 0;
1437   Int_t col  = 0;
1438   Int_t time = 0;
1439
1440   for (Int_t det = 0; det < AliTRDgeometry::Ndet(); det++) {
1441
1442     Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1443     Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1444     Int_t nTimeTotal = manDig->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1445
1446     // Get the calibration objects
1447     //calGainFactorROC      = calibration->GetGainFactorROC(det);
1448     //calGainFactorDetValue = calGainFactorDet->GetValue(det);
1449
1450     // Get the digits
1451     AliTRDarrayADC *digits = (AliTRDarrayADC *) manDig->GetDigits(det);
1452
1453     if (!manSDig->HasSDigits()) {
1454       AliError("SDigits manager has no s-digits");
1455       return kFALSE;
1456     }
1457     // Get the s-digits
1458     AliTRDarraySignal     *sdigits = (AliTRDarraySignal *)     manSDig->GetSDigits(det);
1459     AliTRDarrayDictionary *tracks0 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,0);
1460     AliTRDarrayDictionary *tracks1 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,1);
1461     AliTRDarrayDictionary *tracks2 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,2);
1462     // Allocate memory space for the digits buffer
1463     sdigits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1464     tracks0->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1465     tracks1->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1466     tracks2->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1467
1468     // Keep the digits param
1469     manSDig->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(manDig->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(0));
1470     manSDig->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(manDig->GetDigitsParam()->GetADCbaseline(0));
1471
1472     if (digits->HasData()) {
1473
1474       digits->Expand();
1475
1476       // Create the sdigits for this chamber
1477       for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1478         for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1479
1480           // The gain factors
1481           //Float_t padgain = calGainFactorDetValue
1482           //                * calGainFactorROC->GetValue(col,row);
1483
1484           for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1485
1486             Short_t  adcVal = digits->GetData(row,col,time);
1487             Double_t signal = (Double_t) adcVal;
1488             // ADC -> signal in mV
1489             signal /= adcConvert;
1490             // Subtract baseline in mV
1491             signal -= baseline;
1492             // Signal in mV -> signal in #electrons
1493             signal /= convert;
1494             // Gain factor
1495             //signal /= padgain; // Not needed for real data
1496             // Pad and time coupling
1497             signal /= coupling;
1498
1499             sdigits->SetData(row,col,time,signal);
1500             tracks0->SetData(row,col,time,0);
1501             tracks1->SetData(row,col,time,0);
1502             tracks2->SetData(row,col,time,0);
1503
1504           } // for: time
1505
1506         } // for: col
1507       } // for: row
1508
1509     } // if: has data
1510
1511     sdigits->Compress(0);
1512     tracks0->Compress();
1513     tracks1->Compress();
1514     tracks2->Compress();
1515
1516     // No compress just remove
1517     manDig->RemoveDigits(det);
1518     manDig->RemoveDictionaries(det);
1519
1520   } // for: det
1521
1522   return kTRUE;
1523
1524 }
1525
1526 //_____________________________________________________________________________
1527 Bool_t AliTRDdigitizer::SDigits2Digits()
1528 {
1529   //
1530   // Merges the input s-digits and converts them to normal digits
1531   //
1532
1533   if (!MergeSDigits()) {
1534     return kFALSE;
1535   }
1536
1537   return ConvertSDigits();
1538
1539 }
1540
1541 //_____________________________________________________________________________
1542 Bool_t AliTRDdigitizer::MergeSDigits()
1543 {
1544   //
1545   // Merges the input s-digits:
1546   //   - The amplitude of the different inputs are summed up.
1547   //   - Of the track IDs from the input dictionaries only one is
1548   //     kept for each input. This works for maximal 3 different merged inputs.
1549   //
1550
1551   // Number of track dictionary arrays
1552   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1553
1554   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1555   if (!simParam) {
1556     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1557     return kFALSE;
1558   }
1559
1560   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1561   if (!calibration) {
1562     AliFatal("Could not get calibration object");
1563     return kFALSE;
1564   }
1565
1566   Int_t iDict = 0;
1567   Int_t jDict = 0;
1568
1569   AliTRDarraySignal     *digitsA;
1570   AliTRDarraySignal     *digitsB;
1571   AliTRDarrayDictionary *dictionaryA[kNDict];
1572   AliTRDarrayDictionary *dictionaryB[kNDict];
1573
1574   AliTRDdigitsManager   *mergeSDigitsManager = 0x0;
1575   // Get the first s-digits
1576   fSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->First();
1577   if (!fSDigitsManager) {
1578     AliError("No SDigits manager");
1579     return kFALSE;
1580   }
1581
1582   // Loop through the other sets of s-digits
1583   mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->After(fSDigitsManager);
1584
1585   if (mergeSDigitsManager) {
1586     AliDebug(1,Form("Merge %d input files.",fSDigitsManagerList->GetSize()));
1587   }
1588   else {
1589     AliDebug(1,"Only one input file.");
1590   }
1591
1592   Int_t iMerge = 0;
1593
1594   while (mergeSDigitsManager) {
1595
1596     iMerge++;
1597
1598     // Loop through the detectors
1599     for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1600
1601       Int_t nTimeTotal = fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet);
1602       if (mergeSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet) != nTimeTotal) {
1603         AliError(Form("Mismatch in the number of time bins [%d,%d] in detector %d"
1604                      ,nTimeTotal
1605                      ,mergeSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet)
1606                      ,iDet));
1607         return kFALSE;
1608       }
1609
1610       Int_t nRowMax = fGeo->GetPadPlane(iDet)->GetNrows();
1611       Int_t nColMax = fGeo->GetPadPlane(iDet)->GetNcols();
1612
1613       // Loop through the pixels of one detector and add the signals
1614       digitsA = (AliTRDarraySignal *) fSDigitsManager->GetSDigits(iDet);
1615       digitsB = (AliTRDarraySignal *) mergeSDigitsManager->GetSDigits(iDet);
1616       digitsA->Expand();
1617       if (!digitsA->HasData()) continue;
1618       digitsB->Expand();
1619       if (!digitsB->HasData()) continue;
1620
1621       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1622         dictionaryA[iDict] = (AliTRDarrayDictionary *) fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1623         dictionaryB[iDict] = (AliTRDarrayDictionary *) mergeSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1624         dictionaryA[iDict]->Expand();
1625         dictionaryB[iDict]->Expand();
1626       }
1627
1628       // Merge only detectors that contain a signal
1629       Bool_t doMerge = kTRUE;
1630       if (fMergeSignalOnly) {
1631         if (digitsA->GetOverThreshold(0) == 0) {
1632           doMerge = kFALSE;
1633         }
1634       }
1635
1636       if (doMerge) {
1637
1638         AliDebug(1,Form("Merge detector %d of input no.%d",iDet,iMerge+1));
1639
1640         for (Int_t iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1641           for (Int_t iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1642             for (Int_t iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1643
1644               // Add the amplitudes of the summable digits
1645               Float_t ampA = digitsA->GetData(iRow,iCol,iTime);
1646               Float_t ampB = digitsB->GetData(iRow,iCol,iTime);
1647               ampA += ampB;
1648               digitsA->SetData(iRow,iCol,iTime,ampA);
1649
1650               // Add the mask to the track id if defined.
1651               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1652                 Int_t trackB = dictionaryB[iDict]->GetData(iRow,iCol,iTime);
1653                 if ((fMasks) && (trackB > 0))  {
1654                   for (jDict = 0; jDict < kNDict; jDict++) {
1655                     Int_t trackA = dictionaryA[iDict]->GetData(iRow,iCol,iTime);
1656                     if (trackA == 0) {
1657                       trackA = trackB + fMasks[iMerge];
1658                       dictionaryA[iDict]->SetData(iRow,iCol,iTime,trackA);
1659                     } // if:  track A == 0
1660                   } // for: jDict
1661                 } // if:  fMasks and trackB > 0
1662               } // for: iDict
1663
1664             } // for: iTime
1665           } // for: iCol
1666         } // for: iRow
1667
1668       } // if:  doMerge
1669
1670       mergeSDigitsManager->RemoveDigits(iDet);
1671       mergeSDigitsManager->RemoveDictionaries(iDet);
1672
1673       if (fCompress) {
1674         digitsA->Compress(0);
1675         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1676           dictionaryA[iDict]->Compress();
1677         }
1678       }
1679
1680     } // for: detectors
1681
1682     // The next set of s-digits
1683     mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->After(mergeSDigitsManager);
1684
1685   } // while: mergeDigitsManagers
1686
1687   return kTRUE;
1688
1689 }
1690
1691 //_____________________________________________________________________________
1692 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSDigits()
1693 {
1694   //
1695   // Converts s-digits to normal digits
1696   //
1697
1698   AliTRDarraySignal *digitsIn = 0x0;
1699
1700   if (!fSDigitsManager->HasSDigits()) {
1701     AliError("No s-digits in digits manager");
1702     return kFALSE;
1703   }
1704
1705   // Loop through the detectors
1706   for (Int_t det = 0; det < AliTRDgeometry::Ndet(); det++) {
1707
1708     // Get the merged s-digits (signals)
1709     digitsIn = (AliTRDarraySignal *) fSDigitsManager->GetSDigits(det);
1710     if (!digitsIn->HasData()) {
1711       AliDebug(2,Form("No digits for det=%d",det));
1712       continue;
1713     }
1714
1715     // Convert the merged sdigits to digits
1716     if (!Signal2ADC(det,digitsIn)) {
1717       continue;
1718     }
1719
1720     // Copy the dictionary information to the output array
1721     if (!CopyDictionary(det)) {
1722       continue;
1723     }
1724
1725     // Delete
1726     fSDigitsManager->RemoveDigits(det);
1727     fSDigitsManager->RemoveDictionaries(det);
1728
1729     // Run digital processing
1730     RunDigitalProcessing(det);
1731
1732     // Compress the arrays
1733     CompressOutputArrays(det);
1734
1735   } // for: detector numbers
1736
1737   if (AliDataLoader *trklLoader = AliRunLoader::Instance()->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets")) {
1738     if (trklLoader->Tree())
1739       trklLoader->WriteData("OVERWRITE");
1740   }
1741
1742   // Save the values for the raw data headers
1743   if (AliTRDSimParam::Instance()->GetNTBoverwriteOCDB()) {
1744     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins());
1745   }
1746   else {
1747     fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(AliTRDcalibDB::Instance()->GetNumberOfTimeBinsDCS());
1748   }
1749   fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetADCbaseline());
1750
1751   return kTRUE;
1752
1753 }
1754
1755 //_____________________________________________________________________________
1756 Bool_t AliTRDdigitizer::CopyDictionary(Int_t det)
1757 {
1758   //
1759   // Copies the dictionary information from the s-digits arrays
1760   // to the output arrays
1761   //
1762
1763   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1764   if (!calibration) {
1765     AliFatal("Could not get calibration object");
1766     return kFALSE;
1767   }
1768
1769   AliDebug(1,Form("Start copying dictionaries for detector=%d",det));
1770
1771   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1772   AliTRDarrayDictionary *dictionaryIn[kNDict];
1773   AliTRDarrayDictionary *dictionaryOut[kNDict];
1774
1775   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1776   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1777   Int_t nTimeTotal = fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1778
1779   Int_t row  = 0;
1780   Int_t col  = 0;
1781   Int_t time = 0;
1782   Int_t dict = 0;
1783
1784   for (dict = 0; dict < kNDict; dict++) {
1785
1786     dictionaryIn[dict]  = (AliTRDarrayDictionary *) fSDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1787     dictionaryIn[dict]->Expand();
1788     dictionaryOut[dict] = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1789     dictionaryOut[dict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1790
1791     for (row = 0; row < nRowMax; row++) {
1792       for (col = 0; col < nColMax; col++) {
1793         for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1794           Int_t track = dictionaryIn[dict]->GetData(row,col,time);
1795           dictionaryOut[dict]->SetData(row,col,time,track);
1796         } // for: time
1797       } // for: col
1798     } // for: row
1799
1800   } // for: dictionaries
1801
1802   return kTRUE;
1803
1804 }
1805
1806 //_____________________________________________________________________________
1807 void AliTRDdigitizer::CompressOutputArrays(Int_t det)
1808 {
1809   //
1810   // Compress the output arrays
1811   //
1812
1813   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1814   AliTRDarrayDictionary *dictionary = 0x0;
1815
1816   if (fCompress) {
1817
1818     if (!fSDigits) {
1819       AliTRDarrayADC *digits = 0x0;
1820       digits = (AliTRDarrayADC *) fDigitsManager->GetDigits(det);
1821       digits->Compress();
1822     }
1823
1824     if (fSDigits) {
1825       AliTRDarraySignal *digits = 0x0;
1826       digits = (AliTRDarraySignal *) fDigitsManager->GetSDigits(det);
1827       digits->Compress(0);
1828     }
1829
1830     for (Int_t dict = 0; dict < kNDict; dict++) {
1831       dictionary = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1832       dictionary->Compress();
1833     }
1834
1835   }
1836
1837 }
1838
1839 //_____________________________________________________________________________
1840 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits() const
1841 {
1842   //
1843   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1844   //
1845
1846   // Write parameters
1847   fRunLoader->CdGAFile();
1848
1849   // Store the digits and the dictionary in the tree
1850   return fDigitsManager->WriteDigits();
1851
1852 }
1853
1854 //_____________________________________________________________________________
1855 void AliTRDdigitizer::InitOutput(Int_t iEvent)
1856 {
1857   //
1858   // Initializes the output branches
1859   //
1860
1861   fEvent = iEvent;
1862
1863   if (!fRunLoader) {
1864     AliError("Run Loader is NULL");
1865     return;
1866   }
1867
1868   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
1869   if (!loader) {
1870     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
1871     return;
1872   }
1873
1874   TTree *tree = 0;
1875
1876   if (fSDigits) {
1877     // If we produce SDigits
1878     tree = loader->TreeS();
1879     if (!tree) {
1880       loader->MakeTree("S");
1881       tree = loader->TreeS();
1882     }
1883   }
1884   else {
1885     // If we produce Digits
1886     tree = loader->TreeD();
1887     if (!tree) {
1888       loader->MakeTree("D");
1889       tree = loader->TreeD();
1890     }
1891   }
1892   fDigitsManager->SetEvent(iEvent);
1893   fDigitsManager->MakeBranch(tree);
1894
1895 }
1896
1897 //_____________________________________________________________________________
1898 Int_t AliTRDdigitizer::Diffusion(Float_t vdrift, Double_t absdriftlength
1899                                , Double_t &lRow, Double_t &lCol, Double_t &lTime)
1900 {
1901   //
1902   // Applies the diffusion smearing to the position of a single electron.
1903   // Depends on absolute drift length.
1904   //
1905
1906   Float_t diffL = 0.0;
1907   Float_t diffT = 0.0;
1908
1909   if (AliTRDCommonParam::Instance()->GetDiffCoeff(diffL,diffT,vdrift)) {
1910
1911     Float_t driftSqrt = TMath::Sqrt(absdriftlength);
1912     Float_t sigmaT    = driftSqrt * diffT;
1913     Float_t sigmaL    = driftSqrt * diffL;
1914     lRow  = gRandom->Gaus(lRow ,sigmaT);
1915     lCol  = gRandom->Gaus(lCol ,sigmaT * GetLorentzFactor(vdrift));
1916     lTime = gRandom->Gaus(lTime,sigmaL * GetLorentzFactor(vdrift));
1917
1918     return 1;
1919
1920   }
1921   else {
1922
1923     return 0;
1924
1925   }
1926
1927 }
1928
1929 //_____________________________________________________________________________
1930 Float_t AliTRDdigitizer::GetLorentzFactor(Float_t vd)
1931 {
1932   //
1933   // Returns the Lorentz factor
1934   //
1935
1936   Double_t omegaTau      = AliTRDCommonParam::Instance()->GetOmegaTau(vd);
1937   Double_t lorentzFactor = 1.0;
1938   if (AliTRDCommonParam::Instance()->ExBOn()) {
1939     lorentzFactor = 1.0 / (1.0 + omegaTau*omegaTau);
1940   }
1941
1942   return lorentzFactor;
1943
1944 }
1945
1946 //_____________________________________________________________________________
1947 Int_t AliTRDdigitizer::ExB(Float_t vdrift, Double_t driftlength, Double_t &lCol)
1948 {
1949   //
1950   // Applies E x B effects to the position of a single electron.
1951   // Depends on signed drift length.
1952   //
1953
1954   lCol = lCol
1955        + AliTRDCommonParam::Instance()->GetOmegaTau(vdrift)
1956        * driftlength;
1957
1958   return 1;
1959
1960 }
1961
1962 //_____________________________________________________________________________
1963 void AliTRDdigitizer::RunDigitalProcessing(Int_t det)
1964 {
1965   //
1966   // Run the digital processing in the TRAP
1967   //
1968
1969   AliTRDfeeParam *feeParam = AliTRDfeeParam::Instance();
1970
1971   AliTRDarrayADC *digits = fDigitsManager->GetDigits(det);
1972   if (!digits)
1973     return;
1974
1975   //Call the methods in the mcm class using the temporary array as input
1976   for(Int_t rob = 0; rob < digits->GetNrow() / 2; rob++)
1977   {
1978     for(Int_t mcm = 0; mcm < 16; mcm++)
1979     {
1980       fMcmSim->Init(det, rob, mcm);
1981       fMcmSim->SetDataByPad(digits, fDigitsManager);
1982       fMcmSim->Filter();
1983       if (feeParam->GetTracklet()) {
1984         fMcmSim->Tracklet();
1985         fMcmSim->StoreTracklets();
1986       }
1987       fMcmSim->ZSMapping();
1988       fMcmSim->WriteData(digits);
1989     }
1990   }
1991
1992 }
1993