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 <TF1.h>
  40 #include <TFile.h>
  41 #include <TGeoGlobalMagField.h>
  42 #include <TGeoManager.h>
  43 #include <TList.h>
  44 #include <TMath.h>
  45 #include <TROOT.h>
  46 #include <TRandom.h>
  47 #include <TTask.h>
  48 #include <TTree.h>
  49 #include <TVector.h>
  50
  51 #include "AliRun.h"
  52 #include "AliMC.h"
  53 #include "AliRunLoader.h"
  54 #include "AliLoader.h"
  55 #include "AliConfig.h"
  56 #include "AliMagF.h"
  57 #include "AliRunDigitizer.h"
  58 #include "AliRunLoader.h"
  59 #include "AliLoader.h"
  60 #include "AliLog.h"
  61 #include "AliTRD.h"
  62 #include "AliTRDhit.h"
  63 #include "AliTRDdigitizer.h"
  64
  65 #include "AliTRDarrayDictionary.h"
  66 #include "AliTRDarrayADC.h"
  67 #include "AliTRDarraySignal.h"
  68 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  69 #include "AliTRDgeometry.h"
  70 #include "AliTRDpadPlane.h"
  71 #include "AliTRDcalibDB.h"
  72 #include "AliTRDSimParam.h"
  73 #include "AliTRDCommonParam.h"
  74 #include "AliTRDfeeParam.h"
  75 #include "AliTRDmcmSim.h"
  76 #include "Cal/AliTRDCalROC.h"
  77 #include "Cal/AliTRDCalDet.h"
  78
  79 ClassImp(AliTRDdigitizer)
  80
  81 //_____________________________________________________________________________
  82 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer()
  83   :AliDigitizer()
  84   ,fRunLoader(0)
  85   ,fDigitsManager(0)
  86   ,fSDigitsManager(0)
  87   ,fSDigitsManagerList(0)
  88   ,fTRD(0)
  89   ,fGeo(0)
  90   ,fEvent(0)
  91   ,fMasks(0)
  92   ,fCompress(kTRUE)
  93   ,fSDigits(kFALSE)
  94   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
  95 {
  96   //
  97   // AliTRDdigitizer default constructor
  98   //
  99
 100   Init();
 101
 102 }
 103
 104 //_____________________________________________________________________________
 105 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)
 106   :AliDigitizer(name,title)
 107   ,fRunLoader(0)
 108   ,fDigitsManager(0)
 109   ,fSDigitsManager(0)
 110   ,fSDigitsManagerList(0)
 111   ,fTRD(0)
 112   ,fGeo(0)
 113   ,fEvent(0)
 114   ,fMasks(0)
 115   ,fCompress(kTRUE)
 116   ,fSDigits(kFALSE)
 117   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 118 {
 119   //
 120   // AliTRDdigitizer constructor
 121   //
 122
 123   Init();
 124
 125 }
 126
 127 //_____________________________________________________________________________
 128 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager
 129                                , const Text_t *name, const Text_t *title)
 130   :AliDigitizer(manager,name,title)
 131   ,fRunLoader(0)
 132   ,fDigitsManager(0)
 133   ,fSDigitsManager(0)
 134   ,fSDigitsManagerList(0)
 135   ,fTRD(0)
 136   ,fGeo(0)
 137   ,fEvent(0)
 138   ,fMasks(0)
 139   ,fCompress(kTRUE)
 140   ,fSDigits(kFALSE)
 141   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 142 {
 143   //
 144   // AliTRDdigitizer constructor
 145   //
 146
 147   Init();
 148
 149 }
 150
 151 //_____________________________________________________________________________
 152 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager)
 153   :AliDigitizer(manager,"AliTRDdigitizer","TRD digitizer")
 154   ,fRunLoader(0)
 155   ,fDigitsManager(0)
 156   ,fSDigitsManager(0)
 157   ,fSDigitsManagerList(0)
 158   ,fTRD(0)
 159   ,fGeo(0)
 160   ,fEvent(0)
 161   ,fMasks(0)
 162   ,fCompress(kTRUE)
 163   ,fSDigits(kFALSE)
 164   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 165 {
 166   //
 167   // AliTRDdigitizer constructor
 168   //
 169
 170   Init();
 171
 172 }
 173
 174 //_____________________________________________________________________________
 175 Bool_t AliTRDdigitizer::Init()
 176 {
 177   //
 178   // Initialize the digitizer with default values
 179   //
 180
 181   fRunLoader          = 0;
 182   fDigitsManager      = 0;
 183   fSDigitsManager     = 0;
 184   fSDigitsManagerList = 0;
 185   fTRD                = 0;
 186   fGeo                = 0;
 187
 188   fEvent              = 0;
 189   fMasks              = 0;
 190   fCompress           = kTRUE;
 191   fSDigits            = kFALSE;
 192   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 193
 194   return AliDigitizer::Init();
 195
 196 }
 197
 198 //_____________________________________________________________________________
 199 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d)
 200   :AliDigitizer(d)
 201   ,fRunLoader(0)
 202   ,fDigitsManager(0)
 203   ,fSDigitsManager(0)
 204   ,fSDigitsManagerList(0)
 205   ,fTRD(0)
 206   ,fGeo(0)
 207   ,fEvent(0)
 208   ,fMasks(0)
 209   ,fCompress(d.fCompress)
 210   ,fSDigits(d.fSDigits)
 211   ,fMergeSignalOnly(d.fMergeSignalOnly)
 212 {
 213   //
 214   // AliTRDdigitizer copy constructor
 215   //
 216
 217 }
 218
 219 //_____________________________________________________________________________
 220 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
 221 {
 222   //
 223   // AliTRDdigitizer destructor
 224   //
 225
 226   if (fDigitsManager) {
 227     delete fDigitsManager;
 228     fDigitsManager      = 0;
 229   }
 230
 231   if (fDigitsManager) {              //typo? fSDigitsManager?
 232     delete fSDigitsManager;
 233     fSDigitsManager     = 0;
 234   }
 235
 236   if (fSDigitsManagerList) {
 237     fSDigitsManagerList->Delete();
 238     delete fSDigitsManagerList;
 239     fSDigitsManagerList = 0;
 240   }
 241
 242   if (fMasks) {
 243     delete [] fMasks;
 244     fMasks       = 0;
 245   }
 246
 247   if (fGeo) {
 248     delete fGeo;
 249     fGeo = 0;
 250   }
 251
 252 }
 253
 254 //_____________________________________________________________________________
 255 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
 256 {
 257   //
 258   // Assignment operator
 259   //
 260
 261   if (this != &d) {
 262     ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 263   }
 264
 265   return *this;
 266
 267 }
 268
 269 //_____________________________________________________________________________
 270 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d) const
 271 {
 272   //
 273   // Copy function
 274   //
 275
 276   ((AliTRDdigitizer &) d).fRunLoader          = 0;
 277   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigitsManager      = 0;
 278   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManager     = 0;
 279   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManagerList = 0;
 280   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD                = 0;
 281   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo                = 0;
 282   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent              = 0;
 283   ((AliTRDdigitizer &) d).fMasks              = 0;
 284   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress           = fCompress;
 285   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits            = fSDigits;
 286   ((AliTRDdigitizer &) d).fMergeSignalOnly    = fMergeSignalOnly;
 287
 288 }
 289
 290 //_____________________________________________________________________________
 291 void AliTRDdigitizer::Exec(Option_t *option)
 292 {
 293   //
 294   // Executes the merging
 295   //
 296
 297   Int_t iInput;
 298
 299   AliTRDdigitsManager *sdigitsManager;
 300
 301   TString optionString = option;
 302   if (optionString.Contains("deb")) {
 303     AliLog::SetClassDebugLevel("AliTRDdigitizer",1);
 304     AliInfo("Called with debug option");
 305   }
 306
 307   // The AliRoot file is already connected by the manager
 308   AliRunLoader *inrl = 0x0;
 309
 310   if (gAlice) {
 311     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 312   }
 313   else {
 314     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(0));
 315     inrl->LoadgAlice();
 316     gAlice = inrl->GetAliRun();
 317     if (!gAlice) {
 318       AliError("Could not find AliRun object.")
 319       return;
 320     }
 321   }
 322
 323   Int_t nInput = fManager->GetNinputs();
 324   fMasks       = new Int_t[nInput];
 325   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 326     fMasks[iInput] = fManager->GetMask(iInput);
 327   }
 328
 329   //
 330   // Initialization
 331   //
 332
 333   AliRunLoader *orl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 334
 335   if (InitDetector()) {
 336
 337     AliLoader *ogime = orl->GetLoader("TRDLoader");
 338
 339     TTree *tree = 0;
 340     if (fSDigits) {
 341       // If we produce SDigits
 342       tree = ogime->TreeS();
 343       if (!tree) {
 344         ogime->MakeTree("S");
 345         tree = ogime->TreeS();
 346       }
 347     }
 348     else {
 349       // If we produce Digits
 350       tree = ogime->TreeD();
 351       if (!tree) {
 352         ogime->MakeTree("D");
 353         tree = ogime->TreeD();
 354       }
 355     }
 356
 357     MakeBranch(tree);
 358
 359   }
 360
 361   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 362
 363     AliDebug(1,Form("Add input stream %d",iInput));
 364
 365     // Check if the input tree exists
 366     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 367     AliLoader *gime = inrl->GetLoader("TRDLoader");
 368
 369     TTree *treees = gime->TreeS();
 370     if (treees == 0x0) {
 371       if (gime->LoadSDigits()) {
 372         AliError(Form("Error Occured while loading S. Digits for input %d.",iInput));
 373         return;
 374       }
 375       treees = gime->TreeS();
 376     }
 377
 378     if (treees == 0x0) {
 379       AliError(Form("Input stream %d does not exist",iInput));
 380       return;
 381     }
 382
 383     // Read the s-digits via digits manager
 384     sdigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 385     sdigitsManager->SetSDigits(kTRUE);
 386
 387     AliRunLoader *rl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 388     AliLoader *gimme = rl->GetLoader("TRDLoader");
 389     if (!gimme->TreeS())
 390       {
 391         gimme->LoadSDigits();
 392       }
 393
 394     sdigitsManager->ReadDigits(gimme->TreeS());
 395
 396     // Add the s-digits to the input list
 397     AddSDigitsManager(sdigitsManager);
 398
 399   }
 400
 401   // Convert the s-digits to normal digits
 402   AliDebug(1,"Do the conversion");
 403   SDigits2Digits();
 404
 405   // Store the digits
 406   AliDebug(1,"Write the digits");
 407   fDigitsManager->WriteDigits();
 408
 409   // Write parameters
 410   orl->CdGAFile();
 411
 412   // Clean up
 413   DeleteSDigitsManager();
 414
 415   AliDebug(1,"Done");
 416
 417 }
 418
 419 //_____________________________________________________________________________
 420 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *file, Int_t nEvent)
 421 {
 422   //
 423   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 424   //
 425   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 426   //
 427
 428   TString evfoldname = AliConfig::GetDefaultEventFolderName();
 429
 430   fRunLoader = AliRunLoader::GetRunLoader(evfoldname);
 431   if (!fRunLoader) {
 432     fRunLoader = AliRunLoader::Open(file,evfoldname,"UPDATE");
 433   }
 434   if (!fRunLoader) {
 435     AliError(Form("Can not open session for file %s.",file));
 436     return kFALSE;
 437   }
 438
 439   if (!fRunLoader->GetAliRun()) {
 440     fRunLoader->LoadgAlice();
 441   }
 442   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 443
 444   if (gAlice) {
 445     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 446   }
 447   else {
 448     AliError("Could not find AliRun object.");
 449     return kFALSE;
 450   }
 451
 452   fEvent = nEvent;
 453
 454   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 455   if (!loader) {
 456     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
 457     return kFALSE;
 458   }
 459
 460   if (InitDetector()) {
 461     TTree *tree = 0;
 462     if (fSDigits) {
 463       // If we produce SDigits
 464       tree = loader->TreeS();
 465       if (!tree) {
 466         loader->MakeTree("S");
 467         tree = loader->TreeS();
 468       }
 469     }
 470     else {
 471       // If we produce Digits
 472       tree = loader->TreeD();
 473       if (!tree) {
 474         loader->MakeTree("D");
 475         tree = loader->TreeD();
 476       }
 477     }
 478     return MakeBranch(tree);
 479   }
 480   else {
 481     return kFALSE;
 482   }
 483
 484 }
 485
 486 //_____________________________________________________________________________
 487 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(AliRunLoader *runLoader, Int_t nEvent)
 488 {
 489   //
 490   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 491   //
 492   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 493   //
 494
 495   fRunLoader = runLoader;
 496   if (!fRunLoader) {
 497     AliError("RunLoader does not exist");
 498     return kFALSE;
 499   }
 500
 501   if (!fRunLoader->GetAliRun()) {
 502     fRunLoader->LoadgAlice();
 503   }
 504   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 505
 506   if (gAlice) {
 507     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 508   }
 509   else {
 510     AliError("Could not find AliRun object.");
 511     return kFALSE;
 512   }
 513
 514   fEvent = nEvent;
 515
 516   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 517   if (!loader) {
 518     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
 519     return kFALSE;
 520   }
 521
 522   if (InitDetector()) {
 523     TTree *tree = 0;
 524     if (fSDigits) {
 525       // If we produce SDigits
 526       tree = loader->TreeS();
 527       if (!tree) {
 528         loader->MakeTree("S");
 529         tree = loader->TreeS();
 530       }
 531     }
 532     else {
 533       // If we produce Digits
 534       tree = loader->TreeD();
 535       if (!tree) {
 536         loader->MakeTree("D");
 537         tree = loader->TreeD();
 538       }
 539     }
 540     return MakeBranch(tree);
 541   }
 542   else {
 543     return kFALSE;
 544   }
 545
 546 }
 547
 548 //_____________________________________________________________________________
 549 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
 550 {
 551   //
 552   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
 553   //
 554
 555   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
 556   fTRD = (AliTRD *) gAlice->GetDetector("TRD");
 557   if (!fTRD) {
 558     AliFatal("No TRD module found");
 559     exit(1);
 560   }
 561   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
 562     AliFatal("TRD must be version 1 (slow simulator)");
 563     exit(1);
 564   }
 565
 566   // Get the geometry
 567   fGeo = new AliTRDgeometry();
 568
 569   // Create a digits manager
 570   if (fDigitsManager) {
 571     delete fDigitsManager;
 572   }
 573   fDigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 574   fDigitsManager->SetSDigits(fSDigits);
 575   fDigitsManager->CreateArrays();
 576   fDigitsManager->SetEvent(fEvent);
 577
 578   // The list for the input s-digits manager to be merged
 579   if (fSDigitsManagerList) {
 580     fSDigitsManagerList->Delete();
 581   }
 582   else {
 583     fSDigitsManagerList = new TList();
 584   }
 585
 586   return kTRUE;
 587
 588 }
 589 //_____________________________________________________________________________
 590 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeBranch(TTree *tree) const
 591 {
 592   //
 593   // Create the branches for the digits array
 594   //
 595
 596   return fDigitsManager->MakeBranch(tree);
 597
 598 }
 599
 600 //_____________________________________________________________________________
 601 void AliTRDdigitizer::AddSDigitsManager(AliTRDdigitsManager *man)
 602 {
 603   //
 604   // Add a digits manager for s-digits to the input list.
 605   //
 606
 607   fSDigitsManagerList->Add(man);
 608
 609 }
 610
 611 //_____________________________________________________________________________
 612 void AliTRDdigitizer::DeleteSDigitsManager()
 613 {
 614   //
 615   // Removes digits manager from the input list.
 616   //
 617
 618   fSDigitsManagerList->Delete();
 619
 620 }
 621
 622 //_____________________________________________________________________________
 623 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
 624 {
 625   //
 626   // Creates digits.
 627   //
 628
 629   AliDebug(1,"Start creating digits");
 630
 631   if (!fGeo) {
 632     AliError("No geometry defined");
 633     return kFALSE;
 634   }
 635
 636   AliTRDcalibDB *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
 637   if (!calibration) {
 638     AliFatal("Could not get calibration object");
 639     return kFALSE;
 640   }
 641
 642   const Int_t kNdet  = AliTRDgeometry::Ndet();
 643
 644   Float_t **hits = new Float_t*[kNdet];
 645   Int_t    *nhit = new Int_t[kNdet];
 646
 647   AliTRDarraySignal *signals = 0x0;
 648
 649   // Sort all hits according to detector number
 650   if (!SortHits(hits,nhit)) {
 651     AliError("Sorting hits failed");
 652     return kFALSE;
 653   }
 654
 655   // Loop through all detectors
 656   for (Int_t det = 0; det < kNdet; det++) {
 657
 658     // Detectors that are switched off, not installed, etc.
 659     if (( calibration->IsChamberInstalled(det)) &&
 660         (!calibration->IsChamberMasked(det))    &&
 661         ( fGeo->ChamberInGeometry(det))         &&
 662         (nhit[det] > 0)) {
 663
 664       signals = new AliTRDarraySignal();
 665
 666       // Convert the hits of the current detector to detector signals
 667       if (!ConvertHits(det,hits[det],nhit[det],signals)) {
 668         AliError(Form("Conversion of hits failed for detector=%d",det));
 669         return kFALSE;
 670       }
 671       // Convert the detector signals to digits or s-digits
 672       if (!ConvertSignals(det,signals)) {
 673         AliError(Form("Conversion of signals failed for detector=%d",det));
 674         return kFALSE;
 675       }
 676
 677       // Delete the signals array
 678       delete signals;
 679       signals = 0x0;
 680
 681     } // if: detector status
 682
 683     delete [] hits[det];
 684
 685   } // for: detector
 686
 687   delete [] hits;
 688   delete [] nhit;
 689
 690   return kTRUE;
 691
 692 }
 693
 694 //_____________________________________________________________________________
 695 Bool_t AliTRDdigitizer::SortHits(Float_t **hits, Int_t *nhit)
 696 {
 697   //
 698   // Read all the hits and sorts them according to detector number
 699   // in the output array <hits>.
 700   //
 701
 702   AliDebug(1,"Start sorting hits");
 703
 704   const Int_t kNdet = AliTRDgeometry::Ndet();
 705   // Size of the hit vector
 706   const Int_t kNhit = 6;
 707
 708   Float_t *xyz      = 0;
 709   Int_t    nhitTrk  = 0;
 710
 711   Int_t   *lhit     = new Int_t[kNdet];
 712
 713   for (Int_t det = 0; det < kNdet; det++) {
 714     lhit[det] = 0;
 715     nhit[det] = 0;
 716     hits[det] = 0;
 717   }
 718
 719   AliLoader *gimme = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 720   if (!gimme->TreeH()) {
 721     gimme->LoadHits();
 722   }
 723   TTree *hitTree = gimme->TreeH();
 724   if (hitTree == 0x0) {
 725     AliError("Can not get TreeH");
 726     return kFALSE;
 727   }
 728   fTRD->SetTreeAddress();
 729
 730   // Get the number of entries in the hit tree
 731   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
 732   Int_t nTrk = (Int_t) hitTree->GetEntries();
 733   AliDebug(1,Form("Found %d tracks",nTrk));
 734
 735   // Loop through all the tracks in the tree
 736   for (Int_t iTrk = 0; iTrk < nTrk; iTrk++) {
 737
 738     gAlice->GetMCApp()->ResetHits();
 739     hitTree->GetEvent(iTrk);
 740
 741     if (!fTRD->Hits()) {
 742       AliError(Form("No hits array for track = %d",iTrk));
 743       continue;
 744     }
 745
 746     // Number of hits for this track
 747     nhitTrk = fTRD->Hits()->GetEntriesFast();
 748
 749     Int_t hitCnt = 0;
 750     // Loop through the TRD hits
 751     AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->FirstHit(-1);
 752     while (hit) {
 753
 754       hitCnt++;
 755
 756       // Don't analyze test hits
 757       if (((Int_t) hit->GetCharge()) != 0) {
 758
 759         Int_t   trk  = hit->Track();
 760         Int_t   det  = hit->GetDetector();
 761         Int_t   q    = hit->GetCharge();
 762         Float_t x    = hit->X();
 763         Float_t y    = hit->Y();
 764         Float_t z    = hit->Z();
 765         Float_t time = hit->GetTime();
 766
 767         if (nhit[det] == lhit[det]) {
 768           // Inititialization of new detector
 769           xyz        = new Float_t[kNhit*(nhitTrk+lhit[det])];
 770           if (hits[det]) {
 771             memcpy(xyz,hits[det],sizeof(Float_t)*kNhit*lhit[det]);
 772             delete [] hits[det];
 773           }
 774           lhit[det] += nhitTrk;
 775           hits[det]  = xyz;
 776         }
 777         else {
 778           xyz        = hits[det];
 779         }
 780         xyz[nhit[det]*kNhit+0] = x;
 781         xyz[nhit[det]*kNhit+1] = y;
 782         xyz[nhit[det]*kNhit+2] = z;
 783         xyz[nhit[det]*kNhit+3] = q;
 784         xyz[nhit[det]*kNhit+4] = trk;
 785         xyz[nhit[det]*kNhit+5] = time;
 786         nhit[det]++;
 787
 788       } // if: charge != 0
 789
 790       hit = (AliTRDhit *) fTRD->NextHit();
 791
 792     } // for: hits of one track
 793
 794   } // for: tracks
 795
 796   delete [] lhit;
 797
 798   return kTRUE;
 799
 800 }
 801
 802 //_____________________________________________________________________________
 803 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertHits(Int_t det, Float_t *hits, Int_t nhit
 804                                   , AliTRDarraySignal *signals)
 805 {
 806   //
 807   // Converts the detectorwise sorted hits to detector signals
 808   //
 809
 810   AliDebug(1,Form("Start converting hits for detector=%d (nhits=%d)",det,nhit));
 811
 812   // Number of pads included in the pad response
 813   const Int_t kNpad      = 3;
 814   // Number of track dictionary arrays
 815   const Int_t kNdict     = AliTRDdigitsManager::kNDict;
 816   // Size of the hit vector
 817   const Int_t kNhit      = 6;
 818
 819   // Width of the amplification region
 820   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick();
 821   // Width of the drift region
 822   const Float_t kDrWidth = AliTRDgeometry::DrThick();
 823   // Drift + amplification region
 824   const Float_t kDrMin   =          - 0.5 * kAmWidth;
 825   const Float_t kDrMax   = kDrWidth + 0.5 * kAmWidth;
 826
 827   Int_t    iPad          = 0;
 828   Int_t    dict          = 0;
 829   Int_t    timeBinTRFend = 1;
 830
 831   Double_t pos[3];
 832   Double_t loc[3];
 833   Double_t padSignal[kNpad];
 834   Double_t signalOld[kNpad];
 835
 836   AliTRDarrayDictionary *dictionary[kNdict];
 837
 838   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
 839   AliTRDCommonParam *commonParam = AliTRDCommonParam::Instance();
 840   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
 841
 842   if (!commonParam) {
 843     AliFatal("Could not get common parameterss");
 844     return kFALSE;
 845   }
 846   if (!simParam) {
 847     AliFatal("Could not get simulation parameters");
 848     return kFALSE;
 849   }
 850   if (!calibration) {
 851     AliFatal("Could not get calibration object");
 852     return kFALSE;
 853   }
 854
 855   // Get the detector wise calibration objects
 856   AliTRDCalROC       *calVdriftROC      = 0;
 857   Float_t             calVdriftDetValue = 0.0;
 858   const AliTRDCalDet *calVdriftDet      = calibration->GetVdriftDet();
 859   AliTRDCalROC       *calT0ROC          = 0;
 860   Float_t             calT0DetValue     = 0.0;
 861   const AliTRDCalDet *calT0Det          = calibration->GetT0Det();
 862
 863   if (simParam->TRFOn()) {
 864     timeBinTRFend = ((Int_t) (simParam->GetTRFhi()
 865                   * commonParam->GetSamplingFrequency())) - 1;
 866   }
 867
 868   Int_t   nTimeTotal   = calibration->GetNumberOfTimeBins();
 869   Float_t samplingRate = commonParam->GetSamplingFrequency();
 870   Float_t elAttachProp = simParam->GetElAttachProp() / 100.0;
 871
 872   AliTRDpadPlane *padPlane = fGeo->GetPadPlane(det);
 873   Int_t   layer   = fGeo->GetLayer(det);         //update
 874   Float_t row0    = padPlane->GetRow0ROC();
 875   Int_t   nRowMax = padPlane->GetNrows();
 876   Int_t   nColMax = padPlane->GetNcols();
 877
 878   // Create a new array for the signals
 879   signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 880
 881   // Create a new array for the dictionary
 882   for (dict = 0; dict < kNdict; dict++) {
 883     dictionary[dict] = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
 884     dictionary[dict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 885   }
 886
 887   // Loop through the hits in this detector
 888   for (Int_t hit = 0; hit < nhit; hit++) {
 889
 890     pos[0]          = hits[hit*kNhit+0];
 891     pos[1]          = hits[hit*kNhit+1];
 892     pos[2]          = hits[hit*kNhit+2];
 893     Float_t q       = hits[hit*kNhit+3];
 894     Float_t hittime = hits[hit*kNhit+5];
 895     Int_t   track   = ((Int_t) hits[hit*kNhit+4]);
 896
 897     Int_t   inDrift = 1;
 898
 899     // Find the current volume with the geo manager
 900     gGeoManager->SetCurrentPoint(pos);
 901     gGeoManager->FindNode();
 902     if (strstr(gGeoManager->GetPath(),"/UK")) {
 903       inDrift = 0;
 904     }
 905
 906     // Get the calibration objects
 907     calVdriftROC      = calibration->GetVdriftROC(det);
 908     calVdriftDetValue = calVdriftDet->GetValue(det);
 909     calT0ROC          = calibration->GetT0ROC(det);
 910     calT0DetValue     = calT0Det->GetValue(det);
 911
 912     // Go to the local coordinate system:
 913     // loc[0] - col  direction in amplification or driftvolume
 914     // loc[1] - row  direction in amplification or driftvolume
 915     // loc[2] - time direction in amplification or driftvolume
 916     gGeoManager->MasterToLocal(pos,loc);
 917     if (inDrift) {
 918       // Relative to middle of amplification region
 919       loc[2] = loc[2] - kDrWidth/2.0 - kAmWidth/2.0;
 920     }
 921
 922     // The driftlength [cm] (w/o diffusion yet !).
 923     // It is negative if the hit is between pad plane and anode wires.
 924     Double_t driftlength = -1.0 * loc[2];
 925
 926     // Stupid patch to take care of TR photons that are absorbed
 927     // outside the chamber volume. A real fix would actually need
 928     // a more clever implementation of the TR hit generation
 929     if (q < 0.0) {
 930       if ((loc[1] < padPlane->GetRowEndROC()) ||
 931           (loc[1] > padPlane->GetRow0ROC())) {
 932         continue;
 933       }
 934       if ((driftlength < kDrMin) ||
 935           (driftlength > kDrMax)) {
 936         continue;
 937       }
 938     }
 939
 940     // Get row and col of unsmeared electron to retrieve drift velocity
 941     // The pad row (z-direction)
 942     Int_t    rowE         = padPlane->GetPadRowNumberROC(loc[1]);
 943     if (rowE < 0) {
 944       continue;
 945     }
 946     Double_t rowOffset    = padPlane->GetPadRowOffsetROC(rowE,loc[1]);
 947     // The pad column (rphi-direction)
 948     Double_t offsetTilt   = padPlane->GetTiltOffset(rowOffset);
 949     Int_t    colE         = padPlane->GetPadColNumber(loc[0]+offsetTilt);
 950     if (colE < 0) {
 951       continue;
 952     }
 953     Double_t colOffset    = 0.0;
 954
 955     // Normalized drift length
 956     Float_t  driftvelocity  = calVdriftDetValue * calVdriftROC->GetValue(colE,rowE);
 957     Double_t absdriftlength = TMath::Abs(driftlength);
 958     if (commonParam->ExBOn()) {
 959       absdriftlength /= TMath::Sqrt(GetLorentzFactor(driftvelocity));
 960     }
 961
 962     // Loop over all electrons of this hit
 963     // TR photons produce hits with negative charge
 964     Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
 965     for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
 966
 967       // Now the real local coordinate system of the ROC
 968       // column direction: locC
 969       // row direction:    locR
 970       // time direction:   locT
 971       // locR and locC are identical to the coordinates of the corresponding
 972       // volumina of the drift or amplification region.
 973       // locT is defined relative to the wire plane (i.e. middle of amplification
 974       // region), meaning locT = 0, and is negative for hits coming from the
 975       // drift region.
 976       Double_t locC = loc[0];
 977       Double_t locR = loc[1];
 978       Double_t locT = loc[2];
 979
 980       // Electron attachment
 981       if (simParam->ElAttachOn()) {
 982         if (gRandom->Rndm() < (absdriftlength * elAttachProp)) {
 983           continue;
 984         }
 985       }
 986
 987       // Apply the diffusion smearing
 988       if (simParam->DiffusionOn()) {
 989         if (!(Diffusion(driftvelocity,absdriftlength,locR,locC,locT))) {
 990           continue;
 991         }
 992       }
 993
 994       // Apply E x B effects (depends on drift direction)
 995       if (commonParam->ExBOn()) {
 996         if (!(ExB(driftvelocity,driftlength,locC))) {
 997           continue;
 998         }
 999       }
1000
1001       // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates.
1002       // The pad row (z-direction)
1003       rowE       = padPlane->GetPadRowNumberROC(locR);
1004       if (rowE < 0) continue;
1005       rowOffset  = padPlane->GetPadRowOffsetROC(rowE,locR);
1006
1007       // The pad column (rphi-direction)
1008       offsetTilt = padPlane->GetTiltOffset(rowOffset);
1009       colE       = padPlane->GetPadColNumber(locC+offsetTilt);
1010       if (colE < 0) continue;
1011       colOffset  = padPlane->GetPadColOffset(colE,locC+offsetTilt);
1012
1013       // Also re-retrieve drift velocity because col and row may have changed
1014       driftvelocity = calVdriftDetValue * calVdriftROC->GetValue(colE,rowE);
1015       Float_t t0    = calT0DetValue     + calT0ROC->GetValue(colE,rowE);
1016
1017       // Convert the position to drift time [mus], using either constant drift velocity or
1018       // time structure of drift cells (non-isochronity, GARFIELD calculation).
1019       // Also add absolute time of hits to take pile-up events into account properly
1020       Double_t drifttime;
1021       if (simParam->TimeStructOn()) {
1022         // Get z-position with respect to anode wire
1023         Double_t zz  =  row0 - locR + padPlane->GetAnodeWireOffset();
1024         zz -= ((Int_t)(2 * zz)) / 2.0;
1025         if (zz > 0.25) {
1026           zz  = 0.5 - zz;
1027         }
1028         // Use drift time map (GARFIELD)
1029         drifttime = commonParam->TimeStruct(driftvelocity,0.5*kAmWidth-1.0*locT,zz)
1030                   + hittime;
1031       }
1032       else {
1033         // Use constant drift velocity
1034         drifttime = TMath::Abs(locT) / driftvelocity
1035                   + hittime;
1036       }
1037
1038       // Apply the gas gain including fluctuations
1039       Double_t ggRndm = 0.0;
1040       do {
1041         ggRndm = gRandom->Rndm();
1042       } while (ggRndm <= 0);
1043       Double_t signal = -(simParam->GetGasGain()) * TMath::Log(ggRndm);
1044
1045       // Apply the pad response
1046       if (simParam->PRFOn()) {
1047         // The distance of the electron to the center of the pad
1048         // in units of pad width
1049         Double_t dist = (colOffset - 0.5*padPlane->GetColSize(colE))
1050                       / padPlane->GetColSize(colE);
1051         // This is a fixed parametrization, i.e. not dependent on
1052         // calibration values !
1053         if (!(calibration->PadResponse(signal,dist,layer,padSignal))) continue;
1054       }
1055       else {
1056         padSignal[0] = 0.0;
1057         padSignal[1] = signal;
1058         padSignal[2] = 0.0;
1059       }
1060
1061       // The time bin (always positive), with t0 distortion
1062       Double_t timeBinIdeal = drifttime * samplingRate + t0;
1063       // Protection
1064       if (TMath::Abs(timeBinIdeal) > 2*nTimeTotal) {
1065         timeBinIdeal = 2 * nTimeTotal;
1066       }
1067       Int_t    timeBinTruncated = ((Int_t) timeBinIdeal);
1068       // The distance of the position to the middle of the timebin
1069       Double_t timeOffset       = ((Float_t) timeBinTruncated
1070                                 + 0.5 - timeBinIdeal) / samplingRate;
1071
1072       // Sample the time response inside the drift region
1073       // + additional time bins before and after.
1074       // The sampling is done always in the middle of the time bin
1075       for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeBinTruncated,0)
1076           ;iTimeBin < TMath::Min(timeBinTruncated+timeBinTRFend,nTimeTotal)
1077           ;iTimeBin++) {
1078
1079         // Apply the time response
1080         Double_t timeResponse = 1.0;
1081         Double_t crossTalk    = 0.0;
1082         Double_t time         = (iTimeBin - timeBinTruncated) / samplingRate + timeOffset;
1083
1084         if (simParam->TRFOn()) {
1085           timeResponse = simParam->TimeResponse(time);
1086         }
1087         if (simParam->CTOn()) {
1088           crossTalk    = simParam->CrossTalk(time);
1089         }
1090
1091         signalOld[0] = 0.0;
1092         signalOld[1] = 0.0;
1093         signalOld[2] = 0.0;
1094
1095         for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
1096
1097           Int_t colPos = colE + iPad - 1;
1098           if (colPos <        0) continue;
1099           if (colPos >= nColMax) break;
1100
1101           // Add the signals
1102           signalOld[iPad] = signals->GetData(rowE,colPos,iTimeBin);
1103
1104           if (colPos != colE) {
1105             // Cross talk added to non-central pads
1106             signalOld[iPad] += padSignal[iPad]
1107                              * (timeResponse + crossTalk);
1108           }
1109           else {
1110             // W/o cross talk at central pad
1111             signalOld[iPad] += padSignal[iPad]
1112                              * timeResponse;
1113           }
1114
1115           signals->SetData(rowE,colPos,iTimeBin,signalOld[iPad]);
1116
1117           // Store the track index in the dictionary
1118           // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
1119           // Note2: Taking out the +1 in track
1120           if (signalOld[iPad] > 0.0) {
1121             for (dict = 0; dict < kNdict; dict++) {
1122               Int_t oldTrack = dictionary[dict]->GetData(rowE,colPos,iTimeBin);
1123               if (oldTrack == track) break;
1124               if (oldTrack ==  -1 ) {
1125                 dictionary[dict]->SetData(rowE,colPos,iTimeBin,track);
1126                 break;
1127               }
1128             }
1129           }
1130
1131         } // Loop: pads
1132
1133       } // Loop: time bins
1134
1135     } // Loop: electrons of a single hit
1136
1137   } // Loop: hits
1138
1139   AliDebug(2,Form("Finished analyzing %d hits",nhit));
1140
1141   return kTRUE;
1142
1143 }
1144
1145 //_____________________________________________________________________________
1146 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSignals(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1147 {
1148   //
1149   // Convert signals to digits
1150   //
1151
1152   AliDebug(1,Form("Start converting the signals for detector %d",det));
1153
1154   if (fSDigits) {
1155     // Convert the signal array to s-digits
1156     if (!Signal2SDigits(det,signals)) {
1157       return kFALSE;
1158     }
1159   }
1160   else {
1161     // Convert the signal array to digits
1162     if (!Signal2ADC(det,signals)) {
1163       return kFALSE;
1164     }
1165     // Run digital processing for digits
1166     RunDigitalProcessing(det);
1167   }
1168
1169   // Compress the arrays
1170   CompressOutputArrays(det);
1171
1172   return kTRUE;
1173
1174 }
1175
1176 //_____________________________________________________________________________
1177 Bool_t AliTRDdigitizer::Signal2ADC(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1178 {
1179   //
1180   // Converts the sampled electron signals to ADC values for a given chamber
1181   //
1182
1183   AliDebug(1,Form("Start converting signals to ADC values for detector=%d",det));
1184
1185   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1186   if (!calibration) {
1187     AliFatal("Could not get calibration object");
1188     return kFALSE;
1189   }
1190
1191   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1192   if (!simParam) {
1193     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1194     return kFALSE;
1195   }
1196
1197   // Converts number of electrons to fC
1198   const Double_t kEl2fC = 1.602e-19 * 1.0e15;
1199
1200   // Coupling factor
1201   Double_t coupling     = simParam->GetPadCoupling()
1202                         * simParam->GetTimeCoupling();
1203   // Electronics conversion factor
1204   Double_t convert      = kEl2fC
1205                         * simParam->GetChipGain();
1206   // ADC conversion factor
1207   Double_t adcConvert   = simParam->GetADCoutRange()
1208                         / simParam->GetADCinRange();
1209   // The electronics baseline in mV
1210   Double_t baseline     = simParam->GetADCbaseline()
1211                         / adcConvert;
1212   // The electronics baseline in electrons
1213   Double_t baselineEl   = baseline
1214                         / convert;
1215
1216   Int_t row  = 0;
1217   Int_t col  = 0;
1218   Int_t time = 0;
1219
1220   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1221   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1222   Int_t nTimeTotal = calibration->GetNumberOfTimeBins();
1223
1224   // The gainfactor calibration objects
1225   const AliTRDCalDet *calGainFactorDet      = calibration->GetGainFactorDet();
1226   AliTRDCalROC       *calGainFactorROC      = 0;
1227   Float_t             calGainFactorDetValue = 0.0;
1228
1229   AliTRDarrayADC     *digits = 0x0;
1230
1231   if (!signals) {
1232     AliError(Form("Signals array for detector %d does not exist\n",det));
1233     return kFALSE;
1234   }
1235   if (signals->HasData()) {
1236     // Expand the container if neccessary
1237     signals->Expand();
1238   }
1239   else {
1240     // Create missing containers
1241     signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1242   }
1243
1244   // Get the container for the digits of this detector
1245   if (fDigitsManager->HasSDigits()) {
1246     AliError("Digits manager has s-digits");
1247     return kFALSE;
1248   }
1249
1250   digits = (AliTRDarrayADC *) fDigitsManager->GetDigits(det);
1251   // Allocate memory space for the digits buffer
1252   if (!digits->HasData()) {
1253     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1254   }
1255
1256   // Get the calibration objects
1257   calGainFactorROC      = calibration->GetGainFactorROC(det);
1258   calGainFactorDetValue = calGainFactorDet->GetValue(det);
1259
1260   // Create the digits for this chamber
1261   for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1262     for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1263
1264       // Check whether pad is masked
1265       // Bridged pads are not considered yet!!!
1266       if (calibration->IsPadMasked(det,col,row)) {
1267         continue;
1268       }
1269
1270       // The gain factors
1271       Float_t padgain = calGainFactorDetValue
1272                       * calGainFactorROC->GetValue(col,row);
1273       if (padgain <= 0) {
1274         AliError(Form("Not a valid gain %f, %d %d %d",padgain,det,col,row));
1275       }
1276
1277       for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1278
1279         // Get the signal amplitude
1280         Float_t signalAmp = signals->GetData(row,col,time);
1281         // Pad and time coupling
1282         signalAmp *= coupling;
1283         // Gain factors
1284         signalAmp *= padgain;
1285
1286         // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1287         signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,simParam->GetNoise())
1288                                ,-baselineEl);
1289
1290         // Convert to mV
1291         signalAmp *= convert;
1292         // Add ADC baseline in mV
1293         signalAmp += baseline;
1294
1295         // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the
1296         // signal is larger than fADCinRange
1297         Short_t adc  = 0;
1298         if (signalAmp >= simParam->GetADCinRange()) {
1299           adc = ((Short_t) simParam->GetADCoutRange());
1300         }
1301         else {
1302           adc = TMath::Nint(signalAmp * adcConvert);
1303         }
1304
1305         // Saving all digits
1306         digits->SetData(row,col,time,adc);
1307
1308       } // for: time
1309
1310     } // for: col
1311   } // for: row
1312
1313   return kTRUE;
1314
1315 }
1316
1317 //_____________________________________________________________________________
1318 Bool_t AliTRDdigitizer::Signal2SDigits(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1319 {
1320   //
1321   // Converts the sampled electron signals to s-digits
1322   //
1323
1324   AliDebug(1,Form("Start converting signals to s-digits for detector=%d",det));
1325
1326   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1327   if (!calibration) {
1328     AliFatal("Could not get calibration object");
1329     return kFALSE;
1330   }
1331
1332   Int_t row  = 0;
1333   Int_t col  = 0;
1334   Int_t time = 0;
1335
1336   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1337   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1338   Int_t nTimeTotal = calibration->GetNumberOfTimeBins();
1339
1340   // Get the container for the digits of this detector
1341
1342   if (!fDigitsManager->HasSDigits()) {
1343     AliError("Digits manager has no s-digits");
1344     return kFALSE;
1345   }
1346
1347   AliTRDarraySignal *digits = (AliTRDarraySignal *) fDigitsManager->GetSDigits(det);
1348   // Allocate memory space for the digits buffer
1349   if (!digits->HasData()) {
1350     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1351   }
1352
1353   // Create the sdigits for this chamber
1354   for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1355     for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1356       for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1357         digits->SetData(row,col,time,signals->GetData(row,col,time));
1358       } // for: time
1359     } // for: col
1360   } // for: row
1361
1362   return kTRUE;
1363
1364 }
1365
1366 //_____________________________________________________________________________
1367 Bool_t AliTRDdigitizer::Digits2SDigits(AliTRDdigitsManager *manDig
1368                                      , AliTRDdigitsManager *manSDig)
1369 {
1370   //
1371   // Converts digits into s-digits. Needed for embedding into real data.
1372   //
1373
1374   AliDebug(1,"Start converting digits to s-digits");
1375
1376   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1377   if (!calibration) {
1378     AliFatal("Could not get calibration object");
1379     return kFALSE;
1380   }
1381
1382   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1383   if (!simParam) {
1384     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1385     return kFALSE;
1386   }
1387
1388   // Converts number of electrons to fC
1389   const Double_t kEl2fC = 1.602e-19 * 1.0e15;
1390
1391   // Coupling factor
1392   Double_t coupling     = simParam->GetPadCoupling()
1393                         * simParam->GetTimeCoupling();
1394   // Electronics conversion factor
1395   Double_t convert      = kEl2fC
1396                         * simParam->GetChipGain();
1397   // ADC conversion factor
1398   Double_t adcConvert   = simParam->GetADCoutRange()
1399                         / simParam->GetADCinRange();
1400   // The electronics baseline in mV
1401   Double_t baseline     = simParam->GetADCbaseline()
1402                         / adcConvert;
1403   // The electronics baseline in electrons
1404   Double_t baselineEl   = baseline
1405                         / convert;
1406
1407   // The gainfactor calibration objects
1408   //const AliTRDCalDet *calGainFactorDet      = calibration->GetGainFactorDet();
1409   //AliTRDCalROC       *calGainFactorROC      = 0;
1410   //Float_t             calGainFactorDetValue = 0.0;
1411
1412   Int_t row  = 0;
1413   Int_t col  = 0;
1414   Int_t time = 0;
1415
1416   for (Int_t det = 0; det < AliTRDgeometry::Ndet(); det++) {
1417
1418     Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1419     Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1420     Int_t nTimeTotal = calibration->GetNumberOfTimeBins();
1421
1422     // Get the calibration objects
1423     //calGainFactorROC      = calibration->GetGainFactorROC(det);
1424     //calGainFactorDetValue = calGainFactorDet->GetValue(det);
1425
1426     // Get the digits
1427     AliTRDarrayADC *digits = (AliTRDarrayADC *) manDig->GetDigits(det);
1428
1429     if (!manSDig->HasSDigits()) {
1430       AliError("SDigits manager has no s-digits");
1431       return kFALSE;
1432     }
1433     // Get the s-digits
1434     AliTRDarraySignal     *sdigits = (AliTRDarraySignal *)     manSDig->GetSDigits(det);
1435     AliTRDarrayDictionary *tracks0 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,0);
1436     AliTRDarrayDictionary *tracks1 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,1);
1437     AliTRDarrayDictionary *tracks2 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,2);
1438     // Allocate memory space for the digits buffer
1439     sdigits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1440     tracks0->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1441     tracks1->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1442     tracks2->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1443
1444     // Create the sdigits for this chamber
1445     for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1446       for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1447
1448         // The gain factors
1449         //Float_t padgain = calGainFactorDetValue
1450         //                * calGainFactorROC->GetValue(col,row);
1451
1452         for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1453
1454           Double_t signal = (Double_t) digits->GetData(row,col,time);
1455
1456           // ADC -> signal in mV
1457           signal /= adcConvert;
1458
1459           // Subtract baseline in mV
1460           signal -= baseline;
1461
1462           // Signal in mV -> signal in #electrons
1463           signal /= convert;
1464
1465           // Gain factor
1466           //signal /= padgain; // Not needed for real data
1467
1468           // Pad and time coupling
1469           signal /= coupling;
1470
1471           sdigits->SetData(row,col,time,signal);
1472           tracks0->SetData(row,col,time,0);
1473           tracks1->SetData(row,col,time,0);
1474           tracks2->SetData(row,col,time,0);
1475
1476         } // for: time
1477
1478       } // for: col
1479     } // for: row
1480
1481     sdigits->Compress(0);
1482     tracks0->Compress();
1483     tracks1->Compress();
1484     tracks2->Compress();
1485
1486   } // for: det
1487
1488   return kTRUE;
1489
1490 }
1491
1492 //_____________________________________________________________________________
1493 Bool_t AliTRDdigitizer::SDigits2Digits()
1494 {
1495   //
1496   // Merges the input s-digits and converts them to normal digits
1497   //
1498
1499   if (!MergeSDigits()) {
1500     return kFALSE;
1501   }
1502
1503   return ConvertSDigits();
1504
1505 }
1506
1507 //_____________________________________________________________________________
1508 Bool_t AliTRDdigitizer::MergeSDigits()
1509 {
1510   //
1511   // Merges the input s-digits:
1512   //   - The amplitude of the different inputs are summed up.
1513   //   - Of the track IDs from the input dictionaries only one is
1514   //     kept for each input. This works for maximal 3 different merged inputs.
1515   //
1516
1517   // Number of track dictionary arrays
1518   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1519
1520   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1521   if (!simParam) {
1522     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1523     return kFALSE;
1524   }
1525
1526   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1527   if (!calibration) {
1528     AliFatal("Could not get calibration object");
1529     return kFALSE;
1530   }
1531
1532   Int_t iDict = 0;
1533   Int_t jDict = 0;
1534
1535   AliTRDarraySignal     *digitsA;
1536   AliTRDarraySignal     *digitsB;
1537   AliTRDarrayDictionary *dictionaryA[kNDict];
1538   AliTRDarrayDictionary *dictionaryB[kNDict];
1539
1540   AliTRDdigitsManager   *mergeSDigitsManager = 0x0;
1541   // Get the first s-digits
1542   fSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->First();
1543   if (!fSDigitsManager) {
1544     AliError("No SDigits manager");
1545     return kFALSE;
1546   }
1547
1548   // Loop through the other sets of s-digits
1549   mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->After(fSDigitsManager);
1550
1551   if (mergeSDigitsManager) {
1552     AliDebug(1,Form("Merge %d input files.",fSDigitsManagerList->GetSize()));
1553   }
1554   else {
1555     AliDebug(1,"Only one input file.");
1556   }
1557
1558   Int_t nTimeTotal = calibration->GetNumberOfTimeBins();
1559   Int_t iMerge = 0;
1560
1561   while (mergeSDigitsManager) {
1562
1563     iMerge++;
1564
1565     // Loop through the detectors
1566     for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1567
1568       Int_t nRowMax = fGeo->GetPadPlane(iDet)->GetNrows();
1569       Int_t nColMax = fGeo->GetPadPlane(iDet)->GetNcols();
1570
1571       // Loop through the pixels of one detector and add the signals
1572       digitsA = (AliTRDarraySignal *) fSDigitsManager->GetSDigits(iDet);
1573       digitsB = (AliTRDarraySignal *) mergeSDigitsManager->GetSDigits(iDet);
1574       digitsA->Expand();
1575       if (!digitsA->HasData()) continue;
1576       digitsB->Expand();
1577       if (!digitsB->HasData()) continue;
1578
1579       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1580         dictionaryA[iDict] = (AliTRDarrayDictionary *) fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1581         dictionaryB[iDict] = (AliTRDarrayDictionary *) mergeSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1582         dictionaryA[iDict]->Expand();
1583         dictionaryB[iDict]->Expand();
1584       }
1585
1586       // Merge only detectors that contain a signal
1587       Bool_t doMerge = kTRUE;
1588       if (fMergeSignalOnly) {
1589         if (digitsA->GetOverThreshold(0) == 0) {
1590           doMerge = kFALSE;
1591         }
1592       }
1593
1594       if (doMerge) {
1595
1596         AliDebug(1,Form("Merge detector %d of input no.%d",iDet,iMerge+1));
1597
1598         for (Int_t iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1599           for (Int_t iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1600             for (Int_t iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1601
1602               // Add the amplitudes of the summable digits
1603               Float_t ampA = digitsA->GetData(iRow,iCol,iTime);
1604               Float_t ampB = digitsB->GetData(iRow,iCol,iTime);
1605               ampA += ampB;
1606               digitsA->SetData(iRow,iCol,iTime,ampA);
1607
1608               // Add the mask to the track id if defined.
1609               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1610                 Int_t trackB = dictionaryB[iDict]->GetData(iRow,iCol,iTime);
1611                 if ((fMasks) && (trackB > 0))  {
1612                   for (jDict = 0; jDict < kNDict; jDict++) {
1613                     Int_t trackA = dictionaryA[iDict]->GetData(iRow,iCol,iTime);
1614                     if (trackA == 0) {
1615                       trackA = trackB + fMasks[iMerge];
1616                       dictionaryA[iDict]->SetData(iRow,iCol,iTime,trackA);
1617                     } // if:  track A == 0
1618                   } // for: jDict
1619                 } // if:  fMasks and trackB > 0
1620               } // for: iDict
1621
1622             } // for: iTime
1623           } // for: iCol
1624         } // for: iRow
1625
1626       } // if:  doMerge
1627
1628       mergeSDigitsManager->RemoveDigits(iDet);
1629       mergeSDigitsManager->RemoveDictionaries(iDet);
1630
1631       if (fCompress) {
1632         digitsA->Compress(0);
1633         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1634           dictionaryA[iDict]->Compress();
1635         }
1636       }
1637
1638     } // for: detectors
1639
1640     // The next set of s-digits
1641     mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->After(mergeSDigitsManager);
1642
1643   } // while: mergeDigitsManagers
1644
1645   return kTRUE;
1646
1647 }
1648
1649 //_____________________________________________________________________________
1650 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSDigits()
1651 {
1652   //
1653   // Converts s-digits to normal digits
1654   //
1655
1656   AliTRDarraySignal *digitsIn = 0x0;
1657
1658   if (!fSDigitsManager->HasSDigits()) {
1659     AliError("No s-digits in digits manager");
1660     return kFALSE;
1661   }
1662
1663   // Loop through the detectors
1664   for (Int_t det = 0; det < AliTRDgeometry::Ndet(); det++) {
1665
1666     // Get the merged s-digits (signals)
1667     digitsIn = (AliTRDarraySignal *) fSDigitsManager->GetSDigits(det);
1668     if (!digitsIn->HasData()) {
1669       AliDebug(2,Form("No digits for det=%d",det));
1670       continue;
1671     }
1672
1673     // Convert the merged sdigits to digits
1674     if (!Signal2ADC(det,digitsIn)) {
1675       continue;
1676     }
1677
1678     // Copy the dictionary information to the output array
1679     if (!CopyDictionary(det)) {
1680       continue;
1681     }
1682
1683     // Delete
1684     fSDigitsManager->RemoveDigits(det);
1685     fSDigitsManager->RemoveDictionaries(det);
1686
1687     // Run digital processing
1688     RunDigitalProcessing(det);
1689
1690     // Compress the arrays
1691     CompressOutputArrays(det);
1692
1693   } // for: detector numbers
1694
1695
1696   return kTRUE;
1697
1698 }
1699
1700 //_____________________________________________________________________________
1701 Bool_t AliTRDdigitizer::CopyDictionary(Int_t det)
1702 {
1703   //
1704   // Copies the dictionary information from the s-digits arrays
1705   // to the output arrays
1706   //
1707
1708   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1709   if (!calibration) {
1710     AliFatal("Could not get calibration object");
1711     return kFALSE;
1712   }
1713
1714   AliDebug(1,Form("Start copying dictionaries for detector=%d",det));
1715
1716   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1717   AliTRDarrayDictionary *dictionaryIn[kNDict];
1718   AliTRDarrayDictionary *dictionaryOut[kNDict];
1719
1720   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1721   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1722   Int_t nTimeTotal = calibration->GetNumberOfTimeBins();
1723
1724   Int_t row  = 0;
1725   Int_t col  = 0;
1726   Int_t time = 0;
1727   Int_t dict = 0;
1728
1729   for (dict = 0; dict < kNDict; dict++) {
1730
1731     dictionaryIn[dict]  = (AliTRDarrayDictionary *) fSDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1732     dictionaryIn[dict]->Expand();
1733     dictionaryOut[dict] = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1734     dictionaryOut[dict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1735
1736     for (row = 0; row < nRowMax; row++) {
1737       for (col = 0; col < nColMax; col++) {
1738         for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1739           Int_t track = dictionaryIn[dict]->GetData(row,col,time);
1740           dictionaryOut[dict]->SetData(row,col,time,track);
1741         } // for: time
1742       } // for: col
1743     } // for: row
1744
1745   } // for: dictionaries
1746
1747   return kTRUE;
1748
1749 }
1750
1751 //_____________________________________________________________________________
1752 void AliTRDdigitizer::CompressOutputArrays(Int_t det)
1753 {
1754   //
1755   // Compress the output arrays
1756   //
1757
1758   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1759   AliTRDarrayDictionary *dictionary = 0x0;
1760
1761   if (fCompress) {
1762
1763     if (!fSDigits) {
1764       AliTRDarrayADC *digits = 0x0;
1765       digits = (AliTRDarrayADC *) fDigitsManager->GetDigits(det);
1766       digits->Compress();
1767     }
1768
1769     if (fSDigits) {
1770       AliTRDarraySignal *digits = 0x0;
1771       digits = (AliTRDarraySignal *) fDigitsManager->GetSDigits(det);
1772       digits->Compress(0);
1773     }
1774
1775     for (Int_t dict = 0; dict < kNDict; dict++) {
1776       dictionary = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1777       dictionary->Compress();
1778     }
1779
1780   }
1781
1782 }
1783
1784 //_____________________________________________________________________________
1785 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits() const
1786 {
1787   //
1788   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1789   //
1790
1791   // Write parameters
1792   fRunLoader->CdGAFile();
1793
1794   // Store the digits and the dictionary in the tree
1795   return fDigitsManager->WriteDigits();
1796
1797 }
1798
1799 //_____________________________________________________________________________
1800 void AliTRDdigitizer::InitOutput(Int_t iEvent)
1801 {
1802   //
1803   // Initializes the output branches
1804   //
1805
1806   fEvent = iEvent;
1807
1808   if (!fRunLoader) {
1809     AliError("Run Loader is NULL");
1810     return;
1811   }
1812
1813   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
1814   if (!loader) {
1815     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
1816     return;
1817   }
1818
1819   TTree *tree = 0;
1820
1821   if (fSDigits) {
1822     // If we produce SDigits
1823     tree = loader->TreeS();
1824     if (!tree) {
1825       loader->MakeTree("S");
1826       tree = loader->TreeS();
1827     }
1828   }
1829   else {
1830     // If we produce Digits
1831     tree = loader->TreeD();
1832     if (!tree) {
1833       loader->MakeTree("D");
1834       tree = loader->TreeD();
1835     }
1836   }
1837   fDigitsManager->SetEvent(iEvent);
1838   fDigitsManager->MakeBranch(tree);
1839
1840 }
1841
1842 //_____________________________________________________________________________
1843 Int_t AliTRDdigitizer::Diffusion(Float_t vdrift, Double_t absdriftlength
1844                                , Double_t &lRow, Double_t &lCol, Double_t &lTime)
1845 {
1846   //
1847   // Applies the diffusion smearing to the position of a single electron.
1848   // Depends on absolute drift length.
1849   //
1850
1851   Float_t diffL = 0.0;
1852   Float_t diffT = 0.0;
1853
1854   if (AliTRDCommonParam::Instance()->GetDiffCoeff(diffL,diffT,vdrift)) {
1855
1856     Float_t driftSqrt = TMath::Sqrt(absdriftlength);
1857     Float_t sigmaT    = driftSqrt * diffT;
1858     Float_t sigmaL    = driftSqrt * diffL;
1859     lRow  = gRandom->Gaus(lRow ,sigmaT);
1860     lCol  = gRandom->Gaus(lCol ,sigmaT * GetLorentzFactor(vdrift));
1861     lTime = gRandom->Gaus(lTime,sigmaL * GetLorentzFactor(vdrift));
1862
1863     return 1;
1864
1865   }
1866   else {
1867
1868     return 0;
1869
1870   }
1871
1872 }
1873
1874 //_____________________________________________________________________________
1875 Float_t AliTRDdigitizer::GetLorentzFactor(Float_t vd)
1876 {
1877   //
1878   // Returns the Lorentz factor
1879   //
1880
1881   Double_t omegaTau      = AliTRDCommonParam::Instance()->GetOmegaTau(vd);
1882   Double_t lorentzFactor = 1.0;
1883   if (AliTRDCommonParam::Instance()->ExBOn()) {
1884     lorentzFactor = 1.0 / (1.0 + omegaTau*omegaTau);
1885   }
1886
1887   return lorentzFactor;
1888
1889 }
1890
1891 //_____________________________________________________________________________
1892 Int_t AliTRDdigitizer::ExB(Float_t vdrift, Double_t driftlength, Double_t &lCol)
1893 {
1894   //
1895   // Applies E x B effects to the position of a single electron.
1896   // Depends on signed drift length.
1897   //
1898
1899   lCol = lCol
1900        + AliTRDCommonParam::Instance()->GetOmegaTau(vdrift)
1901        * driftlength;
1902
1903   return 1;
1904
1905 }
1906
1907 //_____________________________________________________________________________
1908 void AliTRDdigitizer::RunDigitalProcessing(Int_t det)
1909 {
1910   //
1911   // Run the digital processing in the TRAP
1912   //
1913
1914   AliTRDfeeParam *feeParam = AliTRDfeeParam::Instance();
1915
1916   //Create and initialize the mcm object
1917   AliTRDmcmSim* mcmfast = new AliTRDmcmSim();
1918
1919   AliTRDarrayADC *digits = fDigitsManager->GetDigits(det);
1920   if (!digits)
1921     return;
1922
1923   //Call the methods in the mcm class using the temporary array as input
1924   for(Int_t rob = 0; rob < digits->GetNrow() / 2; rob++)
1925   {
1926     for(Int_t mcm = 0; mcm < 16; mcm++)
1927     {
1928       mcmfast->Init(det, rob, mcm);
1929       mcmfast->SetData(digits, fDigitsManager);
1930       mcmfast->Filter();
1931       if (feeParam->GetTracklet()) {
1932         mcmfast->Tracklet();
1933         mcmfast->StoreTracklets();
1934       }
1935       mcmfast->ZSMapping();
1936       mcmfast->WriteData(digits);
1937     }
1938   }
1939
1940   delete mcmfast;
1941
1942 }