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 //  Author: C. Blume (C.Blume@gsi.de)                                        //
  22 //                                                                           //
  23 //  The following effects are included:                                      //
  24 //      - Diffusion                                                          //
  25 //      - ExB effects                                                        //
  26 //      - Gas gain including fluctuations                                    //
  27 //      - Pad-response (simple Gaussian approximation)                       //
  28 //      - Time-response                                                      //
  29 //      - Electronics noise                                                  //
  30 //      - Electronics gain                                                   //
  31 //      - Digitization                                                       //
  32 //      - ADC threshold                                                      //
  33 //  The corresponding parameter can be adjusted via the various              //
  34 //  Set-functions. If these parameters are not explicitly set, default       //
  35 //  values are used (see Init-function).                                     //
  36 //  As an example on how to use this class to produce digits from hits       //
  37 //  have a look at the macro hits2digits.C                                   //
  38 //  The production of summable digits is demonstrated in hits2sdigits.C      //
  39 //  and the subsequent conversion of the s-digits into normal digits is      //
  40 //  explained in sdigits2digits.C.                                           //
  41 //                                                                           //
  42 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  43
  44 #include <stdlib.h>
  45
  46 #include <TMath.h>
  47 #include <TVector.h>
  48 #include <TRandom.h>
  49 #include <TROOT.h>
  50 #include <TTree.h>
  51 #include <TFile.h>
  52 #include <TF1.h>
  53 #include <TList.h>
  54 #include <TTask.h>
  55
  56 #include "AliRun.h"
  57 #include "AliRunLoader.h"
  58 #include "AliLoader.h"
  59 #include "AliConfig.h"
  60 #include "AliMagF.h"
  61 #include "AliRunDigitizer.h"
  62 #include "AliRunLoader.h"
  63 #include "AliLoader.h"
  64
  65 #include "AliTRD.h"
  66 #include "AliTRDhit.h"
  67 #include "AliTRDdigitizer.h"
  68 #include "AliTRDdataArrayI.h"
  69 #include "AliTRDdataArrayF.h"
  70 #include "AliTRDsegmentArray.h"
  71 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  72 #include "AliTRDgeometry.h"
  73 #include "AliTRDparameter.h"
  74
  75 ClassImp(AliTRDdigitizer)
  76
  77 //_____________________________________________________________________________
  78 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer()
  79 {
  80   //
  81   // AliTRDdigitizer default constructor
  82   //
  83
  84   fRunLoader          = 0;
  85   fDigitsManager      = 0;
  86   fSDigitsManager     = 0;
  87   fSDigitsManagerList = 0;
  88   fTRD                = 0;
  89   fGeo                = 0;
  90   fPar                = 0;
  91   fEvent              = 0;
  92   fMasks              = 0;
  93   fCompress           = kTRUE;
  94   fDebug              = 0;
  95   fSDigits            = kFALSE;
  96   fSDigitsScale       = 0.0;
  97   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
  98   fSimpleSim          = kFALSE;
  99   fSimpleDet          = 0;
 100
 101 }
 102
 103 //_____________________________________________________________________________
 104 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)
 105                 :AliDigitizer(name,title)
 106 {
 107   //
 108   // AliTRDdigitizer constructor
 109   //
 110
 111   fRunLoader          = 0;
 112
 113   //NewIO: These data members probably are not needed anymore
 114   fDigitsManager      = 0;
 115   fSDigitsManager     = 0;
 116   fSDigitsManagerList = 0;
 117   fTRD                = 0;
 118   fGeo                = 0;
 119   fPar                = 0;
 120   //End NewIO comment
 121   fEvent              = 0;
 122   fMasks              = 0;
 123   fCompress           = kTRUE;
 124   fDebug              = 0;
 125   fSDigits            = kFALSE;
 126   fSDigitsScale       = 100.; // For the summable digits
 127   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 128   fSimpleSim          = kFALSE;
 129   fSimpleDet          = 0;
 130
 131
 132 }
 133
 134 //_____________________________________________________________________________
 135 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager
 136                                 , const Text_t *name, const Text_t *title)
 137                 :AliDigitizer(manager,name,title)
 138 {
 139   //
 140   // AliTRDdigitizer constructor
 141   //
 142
 143   fRunLoader          = 0;
 144   fDigitsManager      = 0;
 145   fSDigitsManager     = 0;
 146   fSDigitsManagerList = 0;
 147   fTRD                = 0;
 148   fGeo                = 0;
 149   fPar                = 0;
 150   fEvent              = 0;
 151   fMasks              = 0;
 152   fCompress           = kTRUE;
 153   fDebug              = 0;
 154   fSDigits            = kFALSE;
 155   fSDigitsScale       = 100.; // For the summable digits
 156   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 157   fSimpleSim          = kFALSE;
 158   fSimpleDet          = 0;
 159
 160
 161 }
 162
 163 //_____________________________________________________________________________
 164 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager)
 165                 :AliDigitizer(manager,"AliTRDdigitizer","TRD digitizer")
 166 {
 167   //
 168   // AliTRDdigitizer constructor
 169   //
 170
 171
 172   fRunLoader          = 0;
 173   fDigitsManager      = 0;
 174   fSDigitsManager     = 0;
 175   fSDigitsManagerList = 0;
 176   fTRD                = 0;
 177   fGeo                = 0;
 178   fPar                = 0;
 179   fEvent              = 0;
 180   fMasks              = 0;
 181   fCompress           = kTRUE;
 182   fDebug              = 0;
 183   fSDigits            = kFALSE;
 184   fSDigitsScale       = 100.;  // For the summable digits
 185   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 186   fSimpleSim          = kFALSE;
 187   fSimpleDet          = 0;
 188
 189
 190 }
 191
 192 //_____________________________________________________________________________
 193 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d):AliDigitizer(d)
 194 {
 195   //
 196   // AliTRDdigitizer copy constructor
 197   //
 198
 199   ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 200
 201 }
 202
 203 //_____________________________________________________________________________
 204 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
 205 {
 206   //
 207   // AliTRDdigitizer destructor
 208   //
 209
 210
 211   if (fDigitsManager) {
 212     delete fDigitsManager;
 213     fDigitsManager = 0;
 214   }
 215
 216   fSDigitsManager = 0;
 217
 218   if (fSDigitsManagerList) {
 219     fSDigitsManagerList->Delete();
 220     delete fSDigitsManagerList;
 221     fSDigitsManagerList = 0;
 222   }
 223
 224   if (fMasks) {
 225     delete [] fMasks;
 226     fMasks = 0;
 227   }
 228
 229 }
 230
 231 //_____________________________________________________________________________
 232 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
 233 {
 234   //
 235   // Assignment operator
 236   //
 237
 238   if (this != &d) ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 239   return *this;
 240
 241 }
 242
 243 //_____________________________________________________________________________
 244 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d)
 245 {
 246   //
 247   // Copy function
 248   //
 249
 250   ((AliTRDdigitizer &) d).fRunLoader          = 0;
 251   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigitsManager      = 0;
 252   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManager     = 0;
 253   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManagerList = 0;
 254   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD                = 0;
 255   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo                = 0;
 256   ((AliTRDdigitizer &) d).fPar                = 0;
 257   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent              = 0;
 258   ((AliTRDdigitizer &) d).fMasks              = 0;
 259   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress           = fCompress;
 260   ((AliTRDdigitizer &) d).fDebug              = fDebug  ;
 261   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits            = fSDigits;
 262   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsScale       = fSDigitsScale;
 263   ((AliTRDdigitizer &) d).fMergeSignalOnly    = fMergeSignalOnly;
 264   ((AliTRDdigitizer &) d).fSimpleSim          = fSimpleSim;
 265   ((AliTRDdigitizer &) d).fSimpleDet          = fSimpleDet;
 266
 267 }
 268
 269 //_____________________________________________________________________________
 270 void AliTRDdigitizer::Exec(Option_t* option)
 271 {
 272   //
 273   // Executes the merging
 274   //
 275
 276   Int_t iInput;
 277
 278   AliTRDdigitsManager *sdigitsManager;
 279
 280   TString optionString = option;
 281   if (optionString.Contains("deb")) {
 282     fDebug = 1;
 283     if (optionString.Contains("2")) {
 284       fDebug = 2;
 285     }
 286     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 287     printf("Called with debug option %d\n",fDebug);
 288   }
 289
 290   // The AliRoot file is already connected by the manager
 291   AliRunLoader* inrl;
 292
 293   if (gAlice)
 294    {
 295     if (fDebug > 0) {
 296       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 297       printf("AliRun object found on file.\n");
 298     }
 299    }
 300   else {
 301     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(0));
 302     inrl->LoadgAlice();
 303     gAlice = inrl->GetAliRun();
 304     if (!gAlice)
 305      {
 306        printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 307        printf("Could not find AliRun object.\n");
 308        return;
 309      }
 310   }
 311
 312   Int_t nInput = fManager->GetNinputs();
 313   fMasks = new Int_t[nInput];
 314   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 315     fMasks[iInput] = fManager->GetMask(iInput);
 316   }
 317
 318   // Initialization
 319
 320   AliRunLoader* orl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 321   if (InitDetector()) {
 322     AliLoader* ogime = orl->GetLoader("TRDLoader");
 323
 324     TTree* tree = 0;
 325     if (fSDigits)
 326       {
 327         //if we produce SDigits
 328         tree = ogime->TreeS();
 329         if (!tree)
 330           {
 331             ogime->MakeTree("S");
 332             tree = ogime->TreeS();
 333           }
 334       }
 335     else
 336       {//if we produce Digits
 337         tree = ogime->TreeD();
 338         if (!tree)
 339           {
 340             ogime->MakeTree("D");
 341             tree = ogime->TreeD();
 342           }
 343       }
 344     MakeBranch(tree);
 345   }
 346
 347   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 348
 349     if (fDebug > 0) {
 350       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 351       printf("Add input stream %d\n",iInput);
 352     }
 353
 354     // check if the input tree exists
 355     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 356     AliLoader* gime = inrl->GetLoader("TRDLoader");
 357
 358     TTree * treees =  gime->TreeS();
 359     if (treees == 0x0)
 360      {
 361       if (gime->LoadSDigits())
 362        {
 363          Error("Exec","Error Occured while loading S. Digits for input %d.",iInput);
 364          return;
 365        }
 366       treees =  gime->TreeS();
 367      }
 368
 369     if (treees == 0x0) {
 370       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 371       printf("Input stream %d does not exist\n",iInput);
 372       return;
 373     }
 374
 375     // Read the s-digits via digits manager
 376     sdigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 377     sdigitsManager->SetDebug(fDebug);
 378     sdigitsManager->SetSDigits(kTRUE);
 379
 380     AliRunLoader* rl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 381     AliLoader* gimme = rl->GetLoader("TRDLoader");
 382     if (!gimme->TreeS()) gimme->LoadSDigits();
 383     sdigitsManager->ReadDigits(gimme->TreeS());
 384
 385     // Add the s-digits to the input list
 386     AddSDigitsManager(sdigitsManager);
 387
 388   }
 389
 390   // Convert the s-digits to normal digits
 391   if (fDebug > 0) {
 392     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 393     printf("Do the conversion\n");
 394   }
 395   SDigits2Digits();
 396
 397   // Store the digits
 398   if (fDebug > 0) {
 399     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 400     printf("Write the digits\n");
 401   }
 402
 403   fDigitsManager->WriteDigits();
 404
 405   //Write parameters
 406   orl->CdGAFile();
 407   if (!gFile->Get("TRDparameter")) GetParameter()->Write();
 408
 409   if (fDebug > 0) {
 410     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 411     printf("Done\n");
 412   }
 413
 414   DeleteSDigitsManager();
 415
 416 }
 417
 418 //_____________________________________________________________________________
 419 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *file, Int_t nEvent)
 420 {
 421   //
 422   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 423   //
 424
 425   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 426
 427
 428   TString evfoldname = AliConfig::GetDefaultEventFolderName();
 429   fRunLoader = AliRunLoader::GetRunLoader(evfoldname);
 430   if (!fRunLoader)
 431     fRunLoader = AliRunLoader::Open(file,AliConfig::GetDefaultEventFolderName(),
 432                                     "UPDATE");
 433
 434   if (!fRunLoader)
 435    {
 436      Error("Open","Can not open session for file %s.",file);
 437      return kFALSE;
 438    }
 439
 440   if (!fRunLoader->GetAliRun()) fRunLoader->LoadgAlice();
 441   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 442
 443   if (gAlice) {
 444     if (fDebug > 0) {
 445       printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 446       printf("AliRun object found on file.\n");
 447     }
 448   }
 449   else {
 450     printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 451     printf("Could not find AliRun object.\n");
 452     return kFALSE;
 453   }
 454
 455   fEvent = nEvent;
 456
 457   // Import the Trees for the event nEvent in the file
 458   fRunLoader->GetEvent(fEvent);
 459
 460   AliLoader* loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 461   if (!loader)
 462    {
 463      Error("Open","Can not get TRD loader from Run Loader");
 464      return kFALSE;
 465    }
 466
 467   if (InitDetector()) {
 468     TTree* tree = 0;
 469     if (fSDigits)
 470      {
 471      //if we produce SDigits
 472        tree = loader->TreeS();
 473        if (!tree)
 474         {
 475          loader->MakeTree("S");
 476          tree = loader->TreeS();
 477         }
 478      }
 479     else
 480      {//if we produce Digits
 481        if (!tree)
 482         {
 483          loader->MakeTree("D");
 484          tree = loader->TreeD();
 485         }
 486      }
 487     return MakeBranch(tree);
 488   }
 489   else {
 490     return kFALSE;
 491   }
 492
 493 }
 494
 495 //_____________________________________________________________________________
 496 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
 497 {
 498   //
 499   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
 500   //
 501
 502   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
 503   fTRD = (AliTRD *) gAlice->GetDetector("TRD");
 504   if (!fTRD) {
 505     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 506     printf("No TRD module found\n");
 507     exit(1);
 508   }
 509   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
 510     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 511     printf("TRD must be version 1 (slow simulator).\n");
 512     exit(1);
 513   }
 514
 515   // Get the geometry
 516   fGeo = fTRD->GetGeometry();
 517   if (fDebug > 0) {
 518     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 519     printf("Geometry version %d\n",fGeo->IsVersion());
 520   }
 521
 522   // Create a digits manager
 523   delete fDigitsManager;
 524   fDigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 525   fDigitsManager->SetSDigits(fSDigits);
 526   fDigitsManager->CreateArrays();
 527   fDigitsManager->SetEvent(fEvent);
 528   fDigitsManager->SetDebug(fDebug);
 529
 530   // The list for the input s-digits manager to be merged
 531   if (fSDigitsManagerList) {
 532     fSDigitsManagerList->Delete();
 533   } else {
 534     fSDigitsManagerList = new TList();
 535   }
 536
 537   return kTRUE;
 538
 539 }
 540
 541 //_____________________________________________________________________________
 542 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeBranch(TTree* tree) const
 543 {
 544   //
 545   // Create the branches for the digits array
 546   //
 547
 548   return fDigitsManager->MakeBranch(tree);
 549
 550 }
 551
 552 //_____________________________________________________________________________
 553 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
 554 {
 555   //
 556   // Creates digits.
 557   //
 558
 559   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 560   // Parameter
 561   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 562
 563   // Converts number of electrons to fC
 564   const Double_t kEl2fC  = 1.602E-19 * 1.0E15;
 565
 566   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 567
 568   // Number of pads included in the pad response
 569   const Int_t kNpad  = 3;
 570
 571   // Number of track dictionary arrays
 572   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
 573
 574   // Half the width of the amplification region
 575   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick() / 2.;
 576
 577   Int_t   iRow, iCol, iTime, iPad;
 578   Int_t   iDict  = 0;
 579   Int_t   nBytes = 0;
 580
 581   Int_t   totalSizeDigits = 0;
 582   Int_t   totalSizeDict0  = 0;
 583   Int_t   totalSizeDict1  = 0;
 584   Int_t   totalSizeDict2  = 0;
 585
 586   Int_t   timeTRDbeg = 0;
 587   Int_t   timeTRDend = 1;
 588
 589   Float_t pos[3];
 590   Float_t rot[3];
 591   Float_t xyz[3];
 592   Float_t padSignal[kNpad];
 593   Float_t signalOld[kNpad];
 594
 595   AliTRDdataArrayF *signals = 0;
 596   AliTRDdataArrayI *digits  = 0;
 597   AliTRDdataArrayI *dictionary[kNDict];
 598
 599   // Create a default parameter class if none is defined
 600   if (!fPar) {
 601     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard TRD parameter");
 602     if (fDebug > 0) {
 603       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 604       printf("Create the default parameter object\n");
 605     }
 606   }
 607
 608   // Create a container for the amplitudes
 609   AliTRDsegmentArray *signalsArray
 610                      = new AliTRDsegmentArray("AliTRDdataArrayF"
 611                                              ,AliTRDgeometry::Ndet());
 612
 613   if (fPar->TRFOn()) {
 614     timeTRDbeg = ((Int_t) (-fPar->GetTRFlo() / fPar->GetTimeBinSize())) - 1;
 615     timeTRDend = ((Int_t) ( fPar->GetTRFhi() / fPar->GetTimeBinSize())) - 1;
 616     if (fDebug > 0) {
 617       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 618       printf("Sample the TRF between -%d and %d\n",timeTRDbeg,timeTRDend);
 619     }
 620   }
 621
 622   Float_t elAttachProp = fPar->GetElAttachProp() / 100.;
 623
 624   if (!fGeo) {
 625     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 626     printf("No geometry defined\n");
 627     return kFALSE;
 628   }
 629
 630   if (fDebug > 0) {
 631     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 632     printf("Start creating digits.\n");
 633   }
 634
 635   AliLoader* gimme = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 636   if (!gimme->TreeH()) gimme->LoadHits();
 637   TTree* hitTree = gimme->TreeH();
 638   if (hitTree == 0x0)
 639     {
 640       Error("MakeDigits","Can not get TreeH");
 641       return kFALSE;
 642     }
 643   fTRD->SetTreeAddress();
 644
 645   // Get the number of entries in the hit tree
 646   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
 647   Int_t nTrack = 1;
 648   if (!fSimpleSim) {
 649     nTrack = (Int_t) hitTree->GetEntries();
 650     if (fDebug > 0) {
 651       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 652       printf("Found %d primary particles\n",nTrack);
 653     }
 654   }
 655
 656   Int_t detectorOld = -1;
 657   Int_t countHits   =  0;
 658
 659   if (fDebug > 0) {
 660     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 661     printf("Driftvelocity = %.2f, Sampling = %.2fns\n",fPar->GetDriftVelocity(),
 662            fPar->GetTimeBinSize() / fPar->GetDriftVelocity() * 1000.);
 663     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 664     printf("Gain = %d, Noise = %d\n",(Int_t)fPar->GetGasGain(),(Int_t)fPar->GetNoise());
 665     if (fPar->TimeStructOn()) {
 666       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 667       printf("Time Structure of drift cells implemented.\n");
 668     } else {
 669       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 670       printf("Constant drift velocity in drift cells.\n");
 671     }
 672   }
 673
 674   // Loop through all entries in the tree
 675   for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTrack; iTrack++) {
 676
 677     if (!fSimpleSim) {
 678       gAlice->ResetHits();
 679       nBytes += hitTree->GetEvent(iTrack);
 680     }
 681
 682     // Loop through the TRD hits
 683     Int_t iHit = 0;
 684     AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->FirstHit(-1);
 685     while (hit) {
 686
 687       countHits++;
 688       iHit++;
 689
 690               pos[0]      = hit->X();
 691               pos[1]      = hit->Y();
 692               pos[2]      = hit->Z();
 693       Float_t q           = hit->GetCharge();
 694       Int_t   track       = hit->Track();
 695       Int_t   detector    = hit->GetDetector();
 696       Int_t   plane       = fGeo->GetPlane(detector);
 697       Int_t   sector      = fGeo->GetSector(detector);
 698       Int_t   chamber     = fGeo->GetChamber(detector);
 699       Int_t   nRowMax     = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
 700       Int_t   nColMax     = fPar->GetColMax(plane);
 701       Int_t   nTimeMax    = fPar->GetTimeMax();
 702       Int_t   nTimeBefore = fPar->GetTimeBefore();
 703       Int_t   nTimeAfter  = fPar->GetTimeAfter();
 704       Int_t   nTimeTotal  = fPar->GetTimeTotal();
 705       Float_t row0        = fPar->GetRow0(plane,chamber,sector);
 706       Float_t col0        = fPar->GetCol0(plane);
 707       Float_t time0       = fPar->GetTime0(plane);
 708       Float_t rowPadSize  = fPar->GetRowPadSize(plane,chamber,sector);
 709       Float_t colPadSize  = fPar->GetColPadSize(plane);
 710       Float_t timeBinSize = fPar->GetTimeBinSize();
 711       Float_t divideRow   = 1.0 / rowPadSize;
 712       Float_t divideCol   = 1.0 / colPadSize;
 713       Float_t divideTime  = 1.0 / timeBinSize;
 714
 715       if (fDebug > 1) {
 716         printf("Analyze hit no. %d ",iHit);
 717         printf("-----------------------------------------------------------\n");
 718         hit->Dump();
 719         printf("plane = %d, sector = %d, chamber = %d\n"
 720               ,plane,sector,chamber);
 721         printf("nRowMax = %d, nColMax = %d, nTimeMax = %d\n"
 722               ,nRowMax,nColMax,nTimeMax);
 723         printf("nTimeBefore = %d, nTimeAfter = %d, nTimeTotal = %d\n"
 724               ,nTimeBefore,nTimeAfter,nTimeTotal);
 725         printf("row0 = %f, col0 = %f, time0 = %f\n"
 726               ,row0,col0,time0);
 727         printf("rowPadSize = %f, colPadSize = %f, timeBinSize = %f\n"
 728                ,rowPadSize,colPadSize,timeBinSize);
 729       }
 730
 731       // Don't analyze test hits and switched off detectors
 732       if ((CheckDetector(plane,chamber,sector)) &&
 733           (((Int_t) q) != 0)) {
 734
 735         if (detector != detectorOld) {
 736
 737           if (fDebug > 1) {
 738             printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 739             printf("Get new container. New det = %d, Old det = %d\n"
 740                   ,detector,detectorOld);
 741           }
 742           // Compress the old one if enabled
 743           if ((fCompress) && (detectorOld > -1)) {
 744             if (fDebug > 1) {
 745               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 746               printf("Compress the old container ...");
 747             }
 748             signals->Compress(1,0);
 749             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 750               dictionary[iDict]->Compress(1,0);
 751             }
 752             if (fDebug > 1) printf("done\n");
 753           }
 754           // Get the new container
 755           signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(detector);
 756           if (signals->GetNtime() == 0) {
 757             // Allocate a new one if not yet existing
 758             if (fDebug > 1) {
 759               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 760               printf("Allocate a new container ... ");
 761             }
 762             signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 763           }
 764           else if (fSimpleSim) {
 765             // Clear an old one for the simple simulation
 766             if (fDebug > 1) {
 767               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 768               printf("Clear a old container ... ");
 769             }
 770             signals->Clear();
 771           }
 772           else {
 773             // Expand an existing one
 774             if (fCompress) {
 775               if (fDebug > 1) {
 776                 printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 777                 printf("Expand an existing container ... ");
 778               }
 779               signals->Expand();
 780             }
 781           }
 782           // The same for the dictionary
 783           if (!fSimpleSim) {
 784             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 785               dictionary[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(detector,iDict);
 786               if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
 787                 dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 788               }
 789               else {
 790                 if (fCompress) dictionary[iDict]->Expand();
 791               }
 792             }
 793           }
 794           if (fDebug > 1) printf("done\n");
 795           detectorOld = detector;
 796         }
 797
 798         // Rotate the sectors on top of each other
 799         if (fSimpleSim) {
 800           rot[0] = pos[0];
 801           rot[1] = pos[1];
 802           rot[2] = pos[2];
 803         }
 804         else {
 805           fGeo->Rotate(detector,pos,rot);
 806         }
 807
 808         // The driftlength. It is negative if the hit is in the
 809         // amplification region.
 810         Float_t driftlength = time0 - rot[0];
 811
 812         // Take also the drift in the amplification region into account
 813         Float_t driftlengthL = TMath::Abs(driftlength + kAmWidth);
 814         if (fPar->ExBOn()) driftlengthL /= TMath::Sqrt(fPar->GetLorentzFactor());
 815
 816         // Loop over all electrons of this hit
 817         // TR photons produce hits with negative charge
 818         Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
 819         for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
 820
 821           xyz[0] = rot[0];
 822           xyz[1] = rot[1];
 823           xyz[2] = rot[2];
 824
 825           // Stupid patch to take care of TR photons that are absorbed
 826           // outside the chamber volume. A real fix would actually need
 827           // a more clever implementation of the TR hit generation
 828           Float_t zz = xyz[2] - row0;
 829           if ((zz < 0.0) || (zz > rowPadSize*nRowMax)) {
 830             if (iEl == 0) {
 831               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 832               printf("Hit outside of sensitive volume, row (Q = %d)\n",((Int_t) q));
 833             }
 834             continue;
 835           }
 836           Int_t tt = ((Int_t) (10*(driftlength + 2.0*kAmWidth)));
 837           if (tt < 0) {
 838             if (iEl == 0) {
 839               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 840               printf("Hit outside of sensitive volume, time (Q = %d)\n",((Int_t) q));
 841             }
 842             continue;
 843           }
 844
 845           // Electron attachment
 846           if (fPar->ElAttachOn()) {
 847             if (gRandom->Rndm() < (driftlengthL * elAttachProp))
 848               continue;
 849           }
 850
 851           // Apply the diffusion smearing
 852           if (fPar->DiffusionOn()) {
 853             if (!(fPar->Diffusion(driftlengthL,xyz))) continue;
 854           }
 855
 856           // Apply E x B effects (depends on drift direction)
 857           if (fPar->ExBOn()) {
 858             if (!(fPar->ExB(driftlength+kAmWidth,xyz))) continue;
 859           }
 860
 861           // Apply the drift time correction
 862           if (fPar->TimeStructOn()) {
 863             // Get z-position with respect to anode wire:
 864             Float_t Z  =  xyz[2] - row0 + fPar->GetAnodeWireOffset();
 865             Z -= ((Int_t)(2*Z))/2.;
 866             if (Z>0.25)   Z  = 0.5-Z;
 867             //if (Z>0.248) cout << Z << ": " << time0 - xyz[0] + kAmWidth << " -> ";
 868             if (!(fPar->TimeStruct(driftlength+2*kAmWidth,Z,xyz))) continue;
 869             //if (Z>0.248) cout << time0 - xyz[0] + kAmWidth << endl;
 870           }
 871
 872           // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates
 873           // The pad row (z-direction)
 874           Float_t rowDist   = xyz[2] - row0;
 875           Int_t   rowE      = ((Int_t) (rowDist * divideRow));
 876           if ((rowE < 0) || (rowE >= nRowMax)) continue;
 877           Float_t rowOffset = ((((Float_t) rowE) + 0.5) * rowPadSize) - rowDist;
 878
 879           // The pad column (rphi-direction)
 880           Float_t col0tilt  = fPar->Col0Tilted(col0,rowOffset,plane);
 881           Float_t colDist   = xyz[1] - col0tilt;
 882           Int_t   colE      = ((Int_t) (colDist * divideCol));
 883           if ((colE < 0) || (colE >= nColMax)) continue;
 884           Float_t colOffset = ((((Float_t) colE) + 0.5) * colPadSize) - colDist;
 885
 886           // The time bin (negative for hits in the amplification region)
 887           // In the amplification region the electrons drift from both sides
 888           // to the middle (anode wire plane)
 889           Float_t timeDist   = time0 - xyz[0];
 890           Float_t timeOffset = 0;
 891           Int_t   timeE      = 0;
 892           if (timeDist > 0) {
 893             // The time bin
 894             timeE      = ((Int_t) (timeDist * divideTime));
 895             // The distance of the position to the middle of the timebin
 896             timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) - timeDist;
 897           }
 898           else {
 899             // Difference between half of the amplification gap width and
 900             // the distance to the anode wire
 901             Float_t anodeDist = kAmWidth - TMath::Abs(timeDist + kAmWidth);
 902             // The time bin
 903             timeE      = -1 * (((Int_t ) (anodeDist * divideTime)) + 1);
 904             // The distance of the position to the middle of the timebin
 905             timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) + anodeDist;
 906           }
 907
 908           // Apply the gas gain including fluctuations
 909           Float_t ggRndm = 0.0;
 910           do {
 911             ggRndm = gRandom->Rndm();
 912           } while (ggRndm <= 0);
 913           Int_t signal = (Int_t) (-fPar->GetGasGain() * TMath::Log(ggRndm));
 914
 915           // Apply the pad response
 916           if (fPar->PRFOn()) {
 917             // The distance of the electron to the center of the pad
 918             // in units of pad width
 919             Float_t dist = - colOffset * divideCol;
 920             if (!(fPar->PadResponse(signal,dist,plane,padSignal))) continue;
 921           }
 922           else {
 923             padSignal[0] = 0.0;
 924             padSignal[1] = signal;
 925             padSignal[2] = 0.0;
 926           }
 927
 928           // Sample the time response inside the drift region
 929           // + additional time bins before and after.
 930           // The sampling is done always in the middle of the time bin
 931           for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeE-timeTRDbeg,        -nTimeBefore)
 932                     ;iTimeBin < TMath::Min(timeE+timeTRDend,nTimeMax+nTimeAfter )
 933                     ;iTimeBin++) {
 934
 935             // Apply the time response
 936             Float_t timeResponse = 1.0;
 937             Float_t crossTalk    = 0.0;
 938             Float_t time         = (iTimeBin - timeE) * timeBinSize + timeOffset;
 939             if (fPar->TRFOn()) {
 940               timeResponse = fPar->TimeResponse(time);
 941             }
 942             if (fPar->CTOn()) {
 943               crossTalk    = fPar->CrossTalk(time);
 944             }
 945
 946             signalOld[0] = 0.0;
 947             signalOld[1] = 0.0;
 948             signalOld[2] = 0.0;
 949
 950             for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
 951
 952               Int_t colPos = colE + iPad - 1;
 953               if (colPos <        0) continue;
 954               if (colPos >= nColMax) break;
 955
 956               // Add the signals
 957               // Note: The time bin number is shifted by nTimeBefore to avoid negative
 958               // time bins. This has to be subtracted later.
 959               Int_t iCurrentTimeBin = iTimeBin + nTimeBefore;
 960               signalOld[iPad]  = signals->GetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin);
 961               if( colPos != colE ) {
 962                 signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * (timeResponse + crossTalk);
 963               }
 964               else {
 965                 signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * timeResponse;
 966               }
 967               signals->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,signalOld[iPad]);
 968
 969               // Store the track index in the dictionary
 970               // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
 971               if ((signalOld[iPad] > 0) && (!fSimpleSim)) {
 972                 for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 973                   Int_t oldTrack = dictionary[iDict]->GetDataUnchecked(rowE
 974                                                                       ,colPos
 975                                                                       ,iCurrentTimeBin);
 976                   if (oldTrack == track+1) break;
 977                   if (oldTrack ==       0) {
 978                     dictionary[iDict]->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,track+1);
 979                     break;
 980                   }
 981                 }
 982               }
 983
 984             } // Loop: pads
 985
 986           } // Loop: time bins
 987
 988         } // Loop: electrons of a single hit
 989
 990       } // If: detector and test hit
 991
 992       hit = (AliTRDhit *) fTRD->NextHit();
 993
 994     } // Loop: hits of one primary track
 995
 996   } // Loop: primary tracks
 997
 998   if (fDebug > 0) {
 999     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1000     printf("Finished analyzing %d hits\n",countHits);
1001   }
1002
1003   // The coupling factor
1004   Float_t coupling = fPar->GetPadCoupling()
1005                    * fPar->GetTimeCoupling();
1006
1007   // The conversion factor
1008   Float_t convert  = kEl2fC
1009                    * fPar->GetChipGain();
1010
1011   // Loop through all chambers to finalize the digits
1012   Int_t iDetBeg = 0;
1013   Int_t iDetEnd = AliTRDgeometry::Ndet();
1014   if (fSimpleSim) {
1015     iDetBeg = fSimpleDet;
1016     iDetEnd = iDetBeg + 1;
1017   }
1018   for (Int_t iDet = iDetBeg; iDet < iDetEnd; iDet++) {
1019
1020     Int_t plane       = fGeo->GetPlane(iDet);
1021     Int_t sector      = fGeo->GetSector(iDet);
1022     Int_t chamber     = fGeo->GetChamber(iDet);
1023     Int_t nRowMax     = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1024     Int_t nColMax     = fPar->GetColMax(plane);
1025     Int_t nTimeMax    = fPar->GetTimeMax();
1026     Int_t nTimeTotal  = fPar->GetTimeTotal();
1027
1028     Double_t *inADC  = new Double_t[nTimeTotal];
1029     Double_t *outADC = new Double_t[nTimeTotal];
1030
1031     if (fDebug > 0) {
1032       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1033       printf("Digitization for chamber %d\n",iDet);
1034     }
1035
1036     // Add a container for the digits of this detector
1037     digits = fDigitsManager->GetDigits(iDet);
1038     // Allocate memory space for the digits buffer
1039     if (digits->GetNtime() == 0) {
1040       digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1041     }
1042     else if (fSimpleSim) {
1043       digits->Clear();
1044     }
1045
1046     // Get the signal container
1047     signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(iDet);
1048     if (signals->GetNtime() == 0) {
1049       // Create missing containers
1050       signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1051     }
1052     else {
1053       // Expand the container if neccessary
1054       if (fCompress) signals->Expand();
1055     }
1056     // Create the missing dictionary containers
1057     if (!fSimpleSim) {
1058       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1059         dictionary[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1060         if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
1061           dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1062         }
1063       }
1064     }
1065
1066     Int_t nDigits = 0;
1067
1068     // Don't create noise in detectors that are switched off
1069     if (CheckDetector(plane,chamber,sector)) {
1070
1071       // Create the digits for this chamber
1072       for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1073         for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1074
1075           // Create summable digits
1076           if (fSDigits) {
1077
1078             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1079               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1080               signalAmp *= fSDigitsScale;
1081               signalAmp  = TMath::Min(signalAmp,(Float_t) 1.0e9);
1082               Int_t adc  = (Int_t) signalAmp;
1083               if (adc > 0) nDigits++;
1084               digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,adc);
1085             }
1086
1087           }
1088           // Create normal digits
1089           else {
1090
1091             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1092               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1093               // Pad and time coupling
1094               signalAmp *= coupling;
1095               // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1096               Double_t baselineEl = fPar->GetADCbaseline() * (fPar->GetADCinRange()
1097                                                            / fPar->GetADCoutRange())
1098                                                            / convert;
1099               signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,fPar->GetNoise())
1100                                      ,-baselineEl);
1101               // Convert to mV
1102               signalAmp *= convert;
1103               // Add ADC baseline in mV
1104               signalAmp += fPar->GetADCbaseline() * (fPar->GetADCinRange()
1105                                                    / fPar->GetADCoutRange());
1106               // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the
1107               // signal is larger than fADCinRange
1108               Int_t adc  = 0;
1109               if (signalAmp >= fPar->GetADCinRange()) {
1110                 adc = ((Int_t) fPar->GetADCoutRange());
1111               }
1112               else {
1113                 adc = ((Int_t) (signalAmp * (fPar->GetADCoutRange()
1114                                            / fPar->GetADCinRange())));
1115               }
1116               inADC[iTime]  = adc;
1117               outADC[iTime] = adc;
1118             }
1119
1120             // Apply the tail cancelation via the digital filter
1121             if (fPar->TCOn()) {
1122               DeConvExp(inADC,outADC,nTimeTotal,fPar->GetTCnexp());
1123             }
1124
1125             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1126               // Store the amplitude of the digit if above threshold
1127               if (outADC[iTime] > fPar->GetADCthreshold()) {
1128                 if (fDebug > 2) {
1129                   printf("  iRow = %d, iCol = %d, iTime = %d, adc = %f\n"
1130                         ,iRow,iCol,iTime,outADC[iTime]);
1131                 }
1132                 nDigits++;
1133                 digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,((Int_t) outADC[iTime]));
1134               }
1135             }
1136
1137           }
1138
1139         }
1140       }
1141
1142     }
1143
1144     // Compress the arrays
1145     if (!fSimpleSim) {
1146       digits->Compress(1,0);
1147       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1148         dictionary[iDict]->Compress(1,0);
1149       }
1150
1151       totalSizeDigits += digits->GetSize();
1152       totalSizeDict0  += dictionary[0]->GetSize();
1153       totalSizeDict1  += dictionary[1]->GetSize();
1154       totalSizeDict2  += dictionary[2]->GetSize();
1155
1156       Float_t nPixel = nRowMax * nColMax * nTimeMax;
1157       if (fDebug > 0) {
1158         printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1159         printf("Found %d digits in detector %d (%3.0f).\n"
1160               ,nDigits,iDet
1161               ,100.0 * ((Float_t) nDigits) / nPixel);
1162       }
1163
1164       if (fCompress) signals->Compress(1,0);
1165
1166     }
1167
1168     delete [] inADC;
1169     delete [] outADC;
1170
1171   }
1172
1173   if (signalsArray) {
1174     delete signalsArray;
1175     signalsArray = 0;
1176   }
1177
1178   if (fDebug > 0) {
1179     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1180     printf("Total number of analyzed hits = %d\n",countHits);
1181     if (!fSimpleSim) {
1182       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1183       printf("Total digits data size = %d, %d, %d, %d\n",totalSizeDigits
1184                                                         ,totalSizeDict0
1185                                                         ,totalSizeDict1
1186                                                         ,totalSizeDict2);
1187     }
1188   }
1189
1190   return kTRUE;
1191
1192 }
1193
1194 //_____________________________________________________________________________
1195 void AliTRDdigitizer::AddSDigitsManager(AliTRDdigitsManager *man)
1196 {
1197   //
1198   // Add a digits manager for s-digits to the input list.
1199   //
1200
1201   fSDigitsManagerList->Add(man);
1202
1203 }
1204
1205 //_____________________________________________________________________________
1206 void AliTRDdigitizer::DeleteSDigitsManager()
1207 {
1208   //
1209   // Removes digits manager from the input list.
1210   //
1211
1212   fSDigitsManagerList->Delete();
1213
1214 }
1215
1216 //_____________________________________________________________________________
1217 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSDigits()
1218 {
1219   //
1220   // Converts s-digits to normal digits
1221   //
1222
1223   // Number of track dictionary arrays
1224   const Int_t    kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1225
1226   // Converts number of electrons to fC
1227   const Double_t kEl2fC = 1.602E-19 * 1.0E15;
1228
1229   Int_t iDict = 0;
1230   Int_t iRow;
1231   Int_t iCol;
1232   Int_t iTime;
1233
1234   if (!fPar) {
1235     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard parameter");
1236     if (fDebug > 0) {
1237       printf("<AliTRDdigitizer::ConvertSDigits> ");
1238       printf("Create the default parameter object\n");
1239     }
1240   }
1241
1242   Double_t sDigitsScale = 1.0 / GetSDigitsScale();
1243   Double_t noise        = fPar->GetNoise();
1244   Double_t padCoupling  = fPar->GetPadCoupling();
1245   Double_t timeCoupling = fPar->GetTimeCoupling();
1246   Double_t chipGain     = fPar->GetChipGain();
1247   Double_t coupling     = padCoupling * timeCoupling;
1248   Double_t convert      = kEl2fC * chipGain;
1249   Double_t adcInRange   = fPar->GetADCinRange();
1250   Double_t adcOutRange  = fPar->GetADCoutRange();
1251   Int_t    adcThreshold = fPar->GetADCthreshold();
1252   Int_t    adcBaseline  = fPar->GetADCbaseline();
1253
1254   AliTRDdataArrayI *digitsIn;
1255   AliTRDdataArrayI *digitsOut;
1256   AliTRDdataArrayI *dictionaryIn[kNDict];
1257   AliTRDdataArrayI *dictionaryOut[kNDict];
1258
1259   // Loop through the detectors
1260   for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1261
1262     if (fDebug > 0) {
1263       printf("<AliTRDdigitizer::ConvertSDigits> ");
1264       printf("Convert detector %d to digits.\n",iDet);
1265     }
1266
1267     Int_t plane      = fGeo->GetPlane(iDet);
1268     Int_t sector     = fGeo->GetSector(iDet);
1269     Int_t chamber    = fGeo->GetChamber(iDet);
1270     Int_t nRowMax    = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1271     Int_t nColMax    = fPar->GetColMax(plane);
1272     Int_t nTimeTotal = fPar->GetTimeTotal();
1273
1274     Double_t *inADC  = new Double_t[nTimeTotal];
1275     Double_t *outADC = new Double_t[nTimeTotal];
1276
1277     digitsIn  = fSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1278     digitsIn->Expand();
1279     digitsOut = fDigitsManager->GetDigits(iDet);
1280     digitsOut->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1281     for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1282       dictionaryIn[iDict]  = fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1283       dictionaryIn[iDict]->Expand();
1284       dictionaryOut[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1285       dictionaryOut[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1286     }
1287
1288     for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1289       for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1290
1291         for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1292           Double_t signal = (Double_t) digitsIn->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1293           signal *= sDigitsScale;
1294           // Pad and time coupling
1295           signal *= coupling;
1296           // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1297           Double_t baselineEl = adcBaseline * (adcInRange / adcOutRange) / convert;
1298           signal  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signal,noise),-baselineEl);
1299           // Convert to mV
1300           signal *= convert;
1301           // add ADC baseline in mV
1302           signal += adcBaseline * (adcInRange / adcOutRange);
1303           // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit adcOutRange if the
1304           // signal is larger than adcInRange
1305           Int_t adc  = 0;
1306           if (signal >= adcInRange) {
1307             adc = ((Int_t) adcOutRange);
1308           }
1309           else {
1310             adc = ((Int_t) (signal * (adcOutRange / adcInRange)));
1311           }
1312           inADC[iTime]  = adc;
1313           outADC[iTime] = adc;
1314         }
1315
1316         // Apply the tail cancelation via the digital filter
1317         if (fPar->TCOn()) {
1318           DeConvExp(inADC,outADC,nTimeTotal,fPar->GetTCnexp());
1319         }
1320
1321         for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1322           // Store the amplitude of the digit if above threshold
1323           if (outADC[iTime] > adcThreshold) {
1324             digitsOut->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,((Int_t) outADC[iTime]));
1325             // Copy the dictionary
1326             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1327               Int_t track = dictionaryIn[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1328               dictionaryOut[iDict]->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,track);
1329             }
1330           }
1331         }
1332
1333       }
1334     }
1335
1336     if (fCompress) {
1337       digitsIn->Compress(1,0);
1338       digitsOut->Compress(1,0);
1339       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1340         dictionaryIn[iDict]->Compress(1,0);
1341         dictionaryOut[iDict]->Compress(1,0);
1342       }
1343     }
1344
1345     delete [] inADC;
1346     delete [] outADC;
1347
1348   }
1349
1350   return kTRUE;
1351
1352 }
1353
1354 //_____________________________________________________________________________
1355 Bool_t AliTRDdigitizer::MergeSDigits()
1356 {
1357   //
1358   // Merges the input s-digits:
1359   //   - The amplitude of the different inputs are summed up.
1360   //   - Of the track IDs from the input dictionaries only one is
1361   //     kept for each input. This works for maximal 3 different merged inputs.
1362   //
1363
1364   // Number of track dictionary arrays
1365   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1366
1367   if (!fPar) {
1368     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard parameter");
1369     if (fDebug > 0) {
1370       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1371       printf("Create the default parameter object\n");
1372     }
1373   }
1374
1375   Int_t iDict = 0;
1376   Int_t jDict = 0;
1377
1378   AliTRDdataArrayI *digitsA;
1379   AliTRDdataArrayI *digitsB;
1380   AliTRDdataArrayI *dictionaryA[kNDict];
1381   AliTRDdataArrayI *dictionaryB[kNDict];
1382
1383   // Get the first s-digits
1384   fSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->First();
1385   if (!fSDigitsManager) return kFALSE;
1386
1387   // Loop through the other sets of s-digits
1388   AliTRDdigitsManager *mergeSDigitsManager;
1389   mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *)
1390                         fSDigitsManagerList->After(fSDigitsManager);
1391
1392   if (fDebug > 0) {
1393     if (mergeSDigitsManager) {
1394       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1395       printf("Merge %d input files.\n",fSDigitsManagerList->GetSize());
1396     }
1397     else {
1398       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1399       printf("Only one input file.\n");
1400     }
1401   }
1402
1403   Int_t iMerge = 0;
1404   while (mergeSDigitsManager) {
1405
1406     iMerge++;
1407
1408     // Loop through the detectors
1409     for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1410
1411       Int_t plane      = fGeo->GetPlane(iDet);
1412       Int_t sector     = fGeo->GetSector(iDet);
1413       Int_t chamber    = fGeo->GetChamber(iDet);
1414       Int_t nRowMax    = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1415       Int_t nColMax    = fPar->GetColMax(plane);
1416       Int_t nTimeTotal = fPar->GetTimeTotal();
1417
1418       // Loop through the pixels of one detector and add the signals
1419       digitsA = fSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1420       digitsB = mergeSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1421       digitsA->Expand();
1422       digitsB->Expand();
1423       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1424         dictionaryA[iDict] = fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1425         dictionaryB[iDict] = mergeSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1426         dictionaryA[iDict]->Expand();
1427         dictionaryB[iDict]->Expand();
1428       }
1429
1430       // Merge only detectors that contain a signal
1431       Bool_t doMerge = kTRUE;
1432       if (fMergeSignalOnly) {
1433         if (digitsA->GetOverThreshold(0) == 0) {
1434           doMerge = kFALSE;
1435         }
1436       }
1437
1438       if (doMerge) {
1439
1440         if (fDebug > 0) {
1441           printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1442           printf("Merge detector %d of input no.%d\n",iDet,iMerge+1);
1443         }
1444
1445         for (Int_t iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1446           for (Int_t iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1447             for (Int_t iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1448
1449               // Add the amplitudes of the summable digits
1450               Int_t ampA = digitsA->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1451               Int_t ampB = digitsB->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1452               ampA += ampB;
1453               digitsA->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,ampA);
1454
1455              // Add the mask to the track id if defined.
1456               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1457                 Int_t trackB = dictionaryB[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1458                 if ((fMasks) && (trackB > 0)) {
1459                   for (jDict = 0; jDict < kNDict; jDict++) {
1460                     Int_t trackA = dictionaryA[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1461                     if (trackA == 0) {
1462                       trackA = trackB + fMasks[iMerge];
1463                       dictionaryA[iDict]->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,trackA);
1464                     }
1465                   }
1466                 }
1467               }
1468
1469             }
1470           }
1471         }
1472
1473       }
1474
1475       if (fCompress) {
1476         digitsA->Compress(1,0);
1477         digitsB->Compress(1,0);
1478         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1479           dictionaryA[iDict]->Compress(1,0);
1480           dictionaryB[iDict]->Compress(1,0);
1481         }
1482       }
1483
1484     }
1485
1486     // The next set of s-digits
1487     mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *)
1488                           fSDigitsManagerList->After(mergeSDigitsManager);
1489
1490   }
1491
1492   return kTRUE;
1493
1494 }
1495
1496 //_____________________________________________________________________________
1497 Bool_t AliTRDdigitizer::SDigits2Digits()
1498 {
1499   //
1500   // Merges the input s-digits and converts them to normal digits
1501   //
1502
1503   if (!MergeSDigits()) return kFALSE;
1504
1505   return ConvertSDigits();
1506
1507 }
1508
1509 //_____________________________________________________________________________
1510 Bool_t AliTRDdigitizer::CheckDetector(Int_t plane, Int_t chamber, Int_t sector)
1511 {
1512   //
1513   // Checks whether a detector is enabled
1514   //
1515
1516   if (fSimpleSim) return kTRUE;
1517
1518   if ((fTRD->GetSensChamber() >=       0) &&
1519       (fTRD->GetSensChamber() != chamber)) return kFALSE;
1520   if ((fTRD->GetSensPlane()   >=       0) &&
1521       (fTRD->GetSensPlane()   !=   plane)) return kFALSE;
1522   if ( fTRD->GetSensSector()  >=       0) {
1523     Int_t sens1 = fTRD->GetSensSector();
1524     Int_t sens2 = sens1 + fTRD->GetSensSectorRange();
1525     sens2 -= ((Int_t) (sens2 / AliTRDgeometry::Nsect()))
1526            * AliTRDgeometry::Nsect();
1527     if (sens1 < sens2) {
1528       if ((sector < sens1) || (sector >= sens2)) return kFALSE;
1529     }
1530     else {
1531       if ((sector < sens1) && (sector >= sens2)) return kFALSE;
1532     }
1533   }
1534
1535   return kTRUE;
1536
1537 }
1538
1539 //_____________________________________________________________________________
1540 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits() const
1541 {
1542   //
1543   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1544   //
1545
1546   //Write parameters
1547   fRunLoader->CdGAFile();
1548   if (!gFile->Get("TRDparameter")) GetParameter()->Write();
1549
1550   // Store the digits and the dictionary in the tree
1551   return fDigitsManager->WriteDigits();
1552
1553 }
1554
1555 //_____________________________________________________________________________
1556 void AliTRDdigitizer::DeConvExp(Double_t *source, Double_t *target
1557                               , Int_t n, Int_t nexp)
1558 {
1559   //
1560   // Does the deconvolution by the digital filter.
1561   //
1562   // Author:        Marcus Gutfleisch, KIP Heidelberg
1563   // Optimized for: New TRF from Venelin Angelov, simulated with CADENCE
1564   //                Pad-ground capacitance = 25 pF
1565   //                Pad-pad cross talk capacitance = 6 pF
1566   //                For 10 MHz digitization, corresponding to 20 time bins
1567   //                in the drift region
1568   //
1569
1570   Double_t rates[2];
1571   Double_t coefficients[2];
1572
1573   /* initialize (coefficient = alpha, rates = lambda) */
1574
1575   if( nexp == 1 ) {
1576     rates[0] = 0.466998;
1577     /* no rescaling */
1578     coefficients[0] = 1.0;
1579   }
1580   if( nexp == 2 ) {
1581     rates[0] = 0.8988162;
1582     coefficients[0] = 0.11392069;
1583     rates[1] = 0.3745688;
1584     coefficients[1] = 0.8860793;
1585     /* no rescaling */
1586     Float_t sumc = coefficients[0]+coefficients[1];
1587     coefficients[0] /= sumc;
1588     coefficients[1] /= sumc;
1589   }
1590
1591   Int_t i, k;
1592   Double_t reminder[2];
1593   Double_t correction, result;
1594
1595   /* attention: computation order is important */
1596   correction=0.0;
1597   for ( k = 0; k < nexp; k++ ) reminder[k]=0.0;
1598
1599   for ( i = 0; i < n; i++ ) {
1600     result = ( source[i] - correction );    /* no rescaling */
1601     target[i] = result;
1602
1603     for ( k = 0; k < nexp; k++ ) reminder[k] = rates[k]
1604                              * ( reminder[k] + coefficients[k] * result);
1605
1606     correction=0.0;
1607     for ( k = 0; k < nexp; k++ ) correction += reminder[k];
1608   }
1609
1610 }
1611
1612 //_____________________________________________________________________________
1613 void AliTRDdigitizer::InitOutput(Int_t iEvent)
1614 {
1615   //
1616   // Initializes the output branches
1617   //
1618
1619   fEvent = iEvent;
1620
1621   if (!fRunLoader)
1622    {
1623      Error("InitOutput","Run Loader is NULL");
1624      return;
1625    }
1626   AliLoader* loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
1627   if (!loader)
1628    {
1629      Error("Open","Can not get TRD loader from Run Loader");
1630      return;
1631    }
1632
1633   TTree* tree = 0;
1634
1635   if (fSDigits)
1636    {
1637    //if we produce SDigits
1638     tree = loader->TreeS();
1639     if (!tree)
1640      {
1641       loader->MakeTree("S");
1642       tree = loader->TreeS();
1643      }
1644    }
1645   else
1646    {//if we produce Digits
1647      tree = loader->TreeD();
1648      if (!tree)
1649       {
1650        loader->MakeTree("D");
1651        tree = loader->TreeD();
1652       }
1653    }
1654   fDigitsManager->SetEvent(iEvent);
1655   fDigitsManager->MakeBranch(tree);
1656
1657 }