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