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