TRD/AliTRDdigitizer.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                        //
  20 //  Creates and handles digits from TRD hits                              //
  21 //                                                                        //
  22 //  Authors: C. Blume (blume@ikf.uni-frankfurt.de)                        //
  23 //           C. Lippmann                                                  //
  24 //           B. Vulpescu                                                  //
  25 //                                                                        //
  26 //  The following effects are included:                                   //
  27 //      - Diffusion                                                       //
  28 //      - ExB effects                                                     //
  29 //      - Gas gain including fluctuations                                 //
  30 //      - Pad-response (simple Gaussian approximation)                    //
  31 //      - Time-response                                                   //
  32 //      - Electronics noise                                               //
  33 //      - Electronics gain                                                //
  34 //      - Digitization                                                    //
  35 //      - Zero suppression                                                //
  36 //                                                                        //
  37 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  38
  39 #include <TGeoManager.h>
  40 #include <TList.h>
  41 #include <TMath.h>
  42 #include <TRandom.h>
  43 #include <TTree.h>
  44
  45 #include "AliRun.h"
  46 #include "AliMC.h"
  47 #include "AliRunLoader.h"
  48 #include "AliLoader.h"
  49 #include "AliConfig.h"
  50 #include "AliRunDigitizer.h"
  51 #include "AliRunLoader.h"
  52 #include "AliLoader.h"
  53 #include "AliLog.h"
  54
  55 #include "AliTRD.h"
  56 #include "AliTRDhit.h"
  57 #include "AliTRDdigitizer.h"
  58 #include "AliTRDarrayDictionary.h"
  59 #include "AliTRDarrayADC.h"
  60 #include "AliTRDarraySignal.h"
  61 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  62 #include "AliTRDgeometry.h"
  63 #include "AliTRDpadPlane.h"
  64 #include "AliTRDcalibDB.h"
  65 #include "AliTRDSimParam.h"
  66 #include "AliTRDCommonParam.h"
  67 #include "AliTRDfeeParam.h"
  68 #include "AliTRDmcmSim.h"
  69 #include "AliTRDdigitsParam.h"
  70
  71 #include "Cal/AliTRDCalROC.h"
  72 #include "Cal/AliTRDCalDet.h"
  73
  74 ClassImp(AliTRDdigitizer)
  75
  76 //_____________________________________________________________________________
  77 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer()
  78   :AliDigitizer()
  79   ,fRunLoader(0)
  80   ,fDigitsManager(0)
  81   ,fSDigitsManager(0)
  82   ,fSDigitsManagerList(0)
  83   ,fTRD(0)
  84   ,fGeo(0)
  85   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
  86   ,fEvent(0)
  87   ,fMasks(0)
  88   ,fCompress(kTRUE)
  89   ,fSDigits(kFALSE)
  90   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
  91 {
  92   //
  93   // AliTRDdigitizer default constructor
  94   //
  95
  96 }
  97
  98 //_____________________________________________________________________________
  99 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)
 100   :AliDigitizer(name,title)
 101   ,fRunLoader(0)
 102   ,fDigitsManager(0)
 103   ,fSDigitsManager(0)
 104   ,fSDigitsManagerList(0)
 105   ,fTRD(0)
 106   ,fGeo(0)
 107   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 108   ,fEvent(0)
 109   ,fMasks(0)
 110   ,fCompress(kTRUE)
 111   ,fSDigits(kFALSE)
 112   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 113 {
 114   //
 115   // AliTRDdigitizer constructor
 116   //
 117
 118 }
 119
 120 //_____________________________________________________________________________
 121 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager
 122                                , const Text_t *name, const Text_t *title)
 123   :AliDigitizer(manager,name,title)
 124   ,fRunLoader(0)
 125   ,fDigitsManager(0)
 126   ,fSDigitsManager(0)
 127   ,fSDigitsManagerList(0)
 128   ,fTRD(0)
 129   ,fGeo(0)
 130   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 131   ,fEvent(0)
 132   ,fMasks(0)
 133   ,fCompress(kTRUE)
 134   ,fSDigits(kFALSE)
 135   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 136 {
 137   //
 138   // AliTRDdigitizer constructor
 139   //
 140
 141 }
 142
 143 //_____________________________________________________________________________
 144 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager)
 145   :AliDigitizer(manager,"AliTRDdigitizer","TRD digitizer")
 146   ,fRunLoader(0)
 147   ,fDigitsManager(0)
 148   ,fSDigitsManager(0)
 149   ,fSDigitsManagerList(0)
 150   ,fTRD(0)
 151   ,fGeo(0)
 152   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 153   ,fEvent(0)
 154   ,fMasks(0)
 155   ,fCompress(kTRUE)
 156   ,fSDigits(kFALSE)
 157   ,fMergeSignalOnly(kFALSE)
 158 {
 159   //
 160   // AliTRDdigitizer constructor
 161   //
 162
 163 }
 164
 165 //_____________________________________________________________________________
 166 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d)
 167   :AliDigitizer(d)
 168   ,fRunLoader(0)
 169   ,fDigitsManager(0)
 170   ,fSDigitsManager(0)
 171   ,fSDigitsManagerList(0)
 172   ,fTRD(0)
 173   ,fGeo(0)
 174   ,fMcmSim(new AliTRDmcmSim)
 175   ,fEvent(0)
 176   ,fMasks(0)
 177   ,fCompress(d.fCompress)
 178   ,fSDigits(d.fSDigits)
 179   ,fMergeSignalOnly(d.fMergeSignalOnly)
 180 {
 181   //
 182   // AliTRDdigitizer copy constructor
 183   //
 184
 185 }
 186
 187 //_____________________________________________________________________________
 188 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
 189 {
 190   //
 191   // AliTRDdigitizer destructor
 192   //
 193
 194   if (fDigitsManager) {
 195     delete fDigitsManager;
 196     fDigitsManager      = 0;
 197   }
 198
 199   if (fSDigitsManager) {
 200     // s-digitsmanager will be deleted via list
 201     fSDigitsManager     = 0;
 202   }
 203
 204   if (fSDigitsManagerList) {
 205     fSDigitsManagerList->Delete();
 206     delete fSDigitsManagerList;
 207     fSDigitsManagerList = 0;
 208   }
 209
 210   if (fMasks) {
 211     delete [] fMasks;
 212     fMasks       = 0;
 213   }
 214
 215   if (fMcmSim) {
 216     delete fMcmSim;
 217     fMcmSim = 0;
 218   }
 219
 220   if (fGeo) {
 221     delete fGeo;
 222     fGeo = 0;
 223   }
 224
 225 }
 226
 227 //_____________________________________________________________________________
 228 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
 229 {
 230   //
 231   // Assignment operator
 232   //
 233
 234   if (this != &d) {
 235     ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 236   }
 237
 238   return *this;
 239
 240 }
 241
 242 //_____________________________________________________________________________
 243 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d) const
 244 {
 245   //
 246   // Copy function
 247   //
 248
 249   ((AliTRDdigitizer &) d).fRunLoader          = 0;
 250   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigitsManager      = 0;
 251   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManager     = 0;
 252   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManagerList = 0;
 253   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD                = 0;
 254   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo                = 0;
 255   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent              = 0;
 256   ((AliTRDdigitizer &) d).fMasks              = 0;
 257   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress           = fCompress;
 258   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits            = fSDigits;
 259   ((AliTRDdigitizer &) d).fMergeSignalOnly    = fMergeSignalOnly;
 260
 261 }
 262
 263 //_____________________________________________________________________________
 264 void AliTRDdigitizer::Exec(const Option_t * const option)
 265 {
 266   //
 267   // Executes the merging
 268   //
 269
 270   Int_t iInput;
 271
 272   AliTRDdigitsManager *sdigitsManager;
 273
 274   TString optionString = option;
 275   if (optionString.Contains("deb")) {
 276     AliLog::SetClassDebugLevel("AliTRDdigitizer",1);
 277     AliInfo("Called with debug option");
 278   }
 279
 280   // The AliRoot file is already connected by the manager
 281   AliRunLoader *inrl = 0x0;
 282
 283   if (gAlice) {
 284     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 285   }
 286   else {
 287     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(0));
 288     inrl->LoadgAlice();
 289     gAlice = inrl->GetAliRun();
 290     if (!gAlice) {
 291       AliError("Could not find AliRun object.")
 292       return;
 293     }
 294   }
 295
 296   Int_t nInput = fManager->GetNinputs();
 297   fMasks       = new Int_t[nInput];
 298   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 299     fMasks[iInput] = fManager->GetMask(iInput);
 300   }
 301
 302   //
 303   // Initialization
 304   //
 305
 306   AliRunLoader *orl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 307
 308   if (InitDetector()) {
 309
 310     AliLoader *ogime = orl->GetLoader("TRDLoader");
 311
 312     TTree *tree = 0;
 313     if (fSDigits) {
 314       // If we produce SDigits
 315       tree = ogime->TreeS();
 316       if (!tree) {
 317         ogime->MakeTree("S");
 318         tree = ogime->TreeS();
 319       }
 320     }
 321     else {
 322       // If we produce Digits
 323       tree = ogime->TreeD();
 324       if (!tree) {
 325         ogime->MakeTree("D");
 326         tree = ogime->TreeD();
 327       }
 328     }
 329
 330     MakeBranch(tree);
 331
 332   }
 333
 334   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 335
 336     AliDebug(1,Form("Add input stream %d",iInput));
 337
 338     // Check if the input tree exists
 339     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 340     AliLoader *gime = inrl->GetLoader("TRDLoader");
 341
 342     TTree *treees = gime->TreeS();
 343     if (treees == 0x0) {
 344       if (gime->LoadSDigits()) {
 345         AliError(Form("Error Occured while loading S. Digits for input %d.",iInput));
 346         return;
 347       }
 348       treees = gime->TreeS();
 349     }
 350
 351     if (treees == 0x0) {
 352       AliError(Form("Input stream %d does not exist",iInput));
 353       return;
 354     }
 355
 356     // Read the s-digits via digits manager
 357     sdigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 358     sdigitsManager->SetSDigits(kTRUE);
 359
 360     AliRunLoader *rl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 361     AliLoader *gimme = rl->GetLoader("TRDLoader");
 362     if (!gimme->TreeS())
 363       {
 364         gimme->LoadSDigits();
 365       }
 366
 367     sdigitsManager->ReadDigits(gimme->TreeS());
 368
 369     // Add the s-digits to the input list
 370     AddSDigitsManager(sdigitsManager);
 371
 372   }
 373
 374   // Convert the s-digits to normal digits
 375   AliDebug(1,"Do the conversion");
 376   SDigits2Digits();
 377
 378   // Store the digits
 379   AliDebug(1,"Write the digits");
 380   fDigitsManager->WriteDigits();
 381
 382   // Write parameters
 383   orl->CdGAFile();
 384
 385   // Clean up
 386   DeleteSDigitsManager();
 387
 388   AliDebug(1,"Done");
 389
 390 }
 391
 392 //_____________________________________________________________________________
 393 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *file, Int_t nEvent)
 394 {
 395   //
 396   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 397   //
 398   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 399   //
 400
 401   TString evfoldname = AliConfig::GetDefaultEventFolderName();
 402
 403   fRunLoader = AliRunLoader::GetRunLoader(evfoldname);
 404   if (!fRunLoader) {
 405     fRunLoader = AliRunLoader::Open(file,evfoldname,"UPDATE");
 406   }
 407   if (!fRunLoader) {
 408     AliError(Form("Can not open session for file %s.",file));
 409     return kFALSE;
 410   }
 411
 412   if (!fRunLoader->GetAliRun()) {
 413     fRunLoader->LoadgAlice();
 414   }
 415   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 416
 417   if (gAlice) {
 418     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 419   }
 420   else {
 421     AliError("Could not find AliRun object.");
 422     return kFALSE;
 423   }
 424
 425   fEvent = nEvent;
 426
 427   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 428   if (!loader) {
 429     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
 430     return kFALSE;
 431   }
 432
 433   if (InitDetector()) {
 434     TTree *tree = 0;
 435     if (fSDigits) {
 436       // If we produce SDigits
 437       tree = loader->TreeS();
 438       if (!tree) {
 439         loader->MakeTree("S");
 440         tree = loader->TreeS();
 441       }
 442     }
 443     else {
 444       // If we produce Digits
 445       tree = loader->TreeD();
 446       if (!tree) {
 447         loader->MakeTree("D");
 448         tree = loader->TreeD();
 449       }
 450     }
 451     return MakeBranch(tree);
 452   }
 453   else {
 454     return kFALSE;
 455   }
 456
 457 }
 458
 459 //_____________________________________________________________________________
 460 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(AliRunLoader * const runLoader, Int_t nEvent)
 461 {
 462   //
 463   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 464   //
 465   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 466   //
 467
 468   fRunLoader = runLoader;
 469   if (!fRunLoader) {
 470     AliError("RunLoader does not exist");
 471     return kFALSE;
 472   }
 473
 474   if (!fRunLoader->GetAliRun()) {
 475     fRunLoader->LoadgAlice();
 476   }
 477   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 478
 479   if (gAlice) {
 480     AliDebug(1,"AliRun object found on file.");
 481   }
 482   else {
 483     AliError("Could not find AliRun object.");
 484     return kFALSE;
 485   }
 486
 487   fEvent = nEvent;
 488
 489   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 490   if (!loader) {
 491     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
 492     return kFALSE;
 493   }
 494
 495   if (InitDetector()) {
 496     TTree *tree = 0;
 497     if (fSDigits) {
 498       // If we produce SDigits
 499       tree = loader->TreeS();
 500       if (!tree) {
 501         loader->MakeTree("S");
 502         tree = loader->TreeS();
 503       }
 504     }
 505     else {
 506       // If we produce Digits
 507       tree = loader->TreeD();
 508       if (!tree) {
 509         loader->MakeTree("D");
 510         tree = loader->TreeD();
 511       }
 512     }
 513     return MakeBranch(tree);
 514   }
 515   else {
 516     return kFALSE;
 517   }
 518
 519 }
 520
 521 //_____________________________________________________________________________
 522 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
 523 {
 524   //
 525   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
 526   //
 527
 528   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
 529   fTRD = (AliTRD *) gAlice->GetDetector("TRD");
 530   if (!fTRD) {
 531     AliFatal("No TRD module found");
 532     exit(1);
 533   }
 534   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
 535     AliFatal("TRD must be version 1 (slow simulator)");
 536     exit(1);
 537   }
 538
 539   // Get the geometry
 540   fGeo = new AliTRDgeometry();
 541
 542   // Create a digits manager
 543   if (fDigitsManager) {
 544     delete fDigitsManager;
 545   }
 546   fDigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 547   fDigitsManager->SetSDigits(fSDigits);
 548   fDigitsManager->CreateArrays();
 549   fDigitsManager->SetEvent(fEvent);
 550
 551   // The list for the input s-digits manager to be merged
 552   if (fSDigitsManagerList) {
 553     fSDigitsManagerList->Delete();
 554   }
 555   else {
 556     fSDigitsManagerList = new TList();
 557   }
 558
 559   return kTRUE;
 560
 561 }
 562 //_____________________________________________________________________________
 563 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeBranch(TTree *tree) const
 564 {
 565   //
 566   // Create the branches for the digits array
 567   //
 568
 569   return fDigitsManager->MakeBranch(tree);
 570
 571 }
 572
 573 //_____________________________________________________________________________
 574 void AliTRDdigitizer::AddSDigitsManager(AliTRDdigitsManager *man)
 575 {
 576   //
 577   // Add a digits manager for s-digits to the input list.
 578   //
 579
 580   fSDigitsManagerList->Add(man);
 581
 582 }
 583
 584 //_____________________________________________________________________________
 585 void AliTRDdigitizer::DeleteSDigitsManager()
 586 {
 587   //
 588   // Removes digits manager from the input list.
 589   //
 590
 591   fSDigitsManagerList->Delete();
 592
 593 }
 594
 595 //_____________________________________________________________________________
 596 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
 597 {
 598   //
 599   // Creates digits.
 600   //
 601
 602   AliDebug(1,"Start creating digits");
 603
 604   if (!fGeo) {
 605     AliError("No geometry defined");
 606     return kFALSE;
 607   }
 608
 609   AliTRDcalibDB *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
 610   if (!calibration) {
 611     AliFatal("Could not get calibration object");
 612     return kFALSE;
 613   }
 614
 615   const Int_t kNdet  = AliTRDgeometry::Ndet();
 616
 617   Float_t **hits = new Float_t*[kNdet];
 618   Int_t    *nhit = new Int_t[kNdet];
 619
 620   AliTRDarraySignal *signals = 0x0;
 621
 622   //
 623   if (calibration->GetNumberOfTimeBinsDCS() != AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins()) {
 624     AliWarning(Form("Number of time bins is different to OCDB value [SIM=%d, OCDB=%d]"
 625                    ,AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins()
 626                    ,calibration->GetNumberOfTimeBinsDCS()));
 627   }
 628
 629   // Sort all hits according to detector number
 630   if (!SortHits(hits,nhit)) {
 631     AliError("Sorting hits failed");
 632     delete [] hits;
 633     delete [] nhit;
 634     return kFALSE;
 635   }
 636
 637   // Loop through all detectors
 638   for (Int_t det = 0; det < kNdet; det++) {
 639
 640     // Detectors that are switched off, not installed, etc.
 641     if (( calibration->IsChamberInstalled(det)) &&
 642         (!calibration->IsChamberMasked(det))    &&
 643         ( fGeo->ChamberInGeometry(det))         &&
 644         (nhit[det] > 0)) {
 645
 646       signals = new AliTRDarraySignal();
 647
 648       // Convert the hits of the current detector to detector signals
 649       if (!ConvertHits(det,hits[det],nhit[det],signals)) {
 650         AliError(Form("Conversion of hits failed for detector=%d",det));
 651         delete [] hits;
 652         delete [] nhit;
 653         delete signals;
 654         signals = 0x0;
 655         return kFALSE;
 656       }
 657       // Convert the detector signals to digits or s-digits
 658       if (!ConvertSignals(det,signals)) {
 659         AliError(Form("Conversion of signals failed for detector=%d",det));
 660         delete [] hits;
 661         delete [] nhit;
 662         delete signals;
 663         signals = 0x0;
 664         return kFALSE;
 665       }
 666
 667       // Delete the signals array
 668       delete signals;
 669       signals = 0x0;
 670
 671     } // if: detector status
 672
 673     delete [] hits[det];
 674
 675   } // for: detector
 676
 677   if (!fSDigits) {
 678     if (AliDataLoader *trklLoader = AliRunLoader::Instance()->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets")) {
 679       if (trklLoader->Tree())
 680         trklLoader->WriteData("OVERWRITE");
 681     }
 682   }
 683
 684   delete [] hits;
 685   delete [] nhit;
 686
 687   // Save the values for the raw data headers
 688   fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins());
 689   fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetADCbaseline());
 690
 691   return kTRUE;
 692
 693 }
 694
 695 //_____________________________________________________________________________
 696 Bool_t AliTRDdigitizer::SortHits(Float_t **hits, Int_t *nhit)
 697 {
 698   //
 699   // Read all the hits and sorts them according to detector number
 700   // in the output array <hits>.
 701   //
 702
 703   AliDebug(1,"Start sorting hits");
 704
 705   const Int_t kNdet = AliTRDgeometry::Ndet();
 706   // Size of the hit vector
 707   const Int_t kNhit = 6;
 708
 709   Float_t *xyz      = 0;
 710   Int_t    nhitTrk  = 0;
 711
 712   Int_t   *lhit     = new Int_t[kNdet];
 713
 714   for (Int_t det = 0; det < kNdet; det++) {
 715     lhit[det] = 0;
 716     nhit[det] = 0;
 717     hits[det] = 0;
 718   }
 719
 720   AliLoader *gimme = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 721   if (!gimme->TreeH()) {
 722     gimme->LoadHits();
 723   }
 724   TTree *hitTree = gimme->TreeH();
 725   if (hitTree == 0x0) {
 726     AliError("Can not get TreeH");
 727     delete [] lhit;
 728     return kFALSE;
 729   }
 730   fTRD->SetTreeAddress();
 731
 732   // Get the number of entries in the hit tree
 733   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
 734   Int_t nTrk = (Int_t) hitTree->GetEntries();
 735   AliDebug(1,Form("Found %d tracks",nTrk));
 736
 737   // Loop through all the tracks in the tree
 738   for (Int_t iTrk = 0; iTrk < nTrk; iTrk++) {
 739
 740     gAlice->GetMCApp()->ResetHits();
 741     hitTree->GetEvent(iTrk);
 742
 743     if (!fTRD->Hits()) {
 744       AliError(Form("No hits array for track = %d",iTrk));
 745       continue;
 746     }
 747
 748     // Number of hits for this track
 749     nhitTrk = fTRD->Hits()->GetEntriesFast();
 750
 751     Int_t hitCnt = 0;
 752     // Loop through the TRD hits
 753     AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->FirstHit(-1);
 754     while (hit) {
 755
 756       hitCnt++;
 757
 758       // Don't analyze test hits
 759       if (((Int_t) hit->GetCharge()) != 0) {
 760
 761         Int_t   trk  = hit->Track();
 762         Int_t   det  = hit->GetDetector();
 763         Int_t   q    = hit->GetCharge();
 764         Float_t x    = hit->X();
 765         Float_t y    = hit->Y();
 766         Float_t z    = hit->Z();
 767         Float_t time = hit->GetTime();
 768
 769         if (nhit[det] == lhit[det]) {
 770           // Inititialization of new detector
 771           xyz        = new Float_t[kNhit*(nhitTrk+lhit[det])];
 772           if (hits[det]) {
 773             memcpy(xyz,hits[det],sizeof(Float_t)*kNhit*lhit[det]);
 774             delete [] hits[det];
 775           }
 776           lhit[det] += nhitTrk;
 777           hits[det]  = xyz;
 778         }
 779         else {
 780           xyz        = hits[det];
 781         }
 782         xyz[nhit[det]*kNhit+0] = x;
 783         xyz[nhit[det]*kNhit+1] = y;
 784         xyz[nhit[det]*kNhit+2] = z;
 785         xyz[nhit[det]*kNhit+3] = q;
 786         xyz[nhit[det]*kNhit+4] = trk;
 787         xyz[nhit[det]*kNhit+5] = time;
 788         nhit[det]++;
 789
 790       } // if: charge != 0
 791
 792       hit = (AliTRDhit *) fTRD->NextHit();
 793
 794     } // for: hits of one track
 795
 796   } // for: tracks
 797
 798   delete [] lhit;
 799
 800   return kTRUE;
 801
 802 }
 803
 804 //_____________________________________________________________________________
 805 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertHits(Int_t det
 806                                   , const Float_t * const hits
 807                                   , Int_t nhit
 808                                   , AliTRDarraySignal *signals)
 809 {
 810   //
 811   // Converts the detectorwise sorted hits to detector signals
 812   //
 813
 814   AliDebug(1,Form("Start converting hits for detector=%d (nhits=%d)",det,nhit));
 815
 816   // Number of pads included in the pad response
 817   const Int_t kNpad      = 3;
 818   // Number of track dictionary arrays
 819   const Int_t kNdict     = AliTRDdigitsManager::kNDict;
 820   // Size of the hit vector
 821   const Int_t kNhit      = 6;
 822
 823   // Width of the amplification region
 824   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick();
 825   // Width of the drift region
 826   const Float_t kDrWidth = AliTRDgeometry::DrThick();
 827   // Drift + amplification region
 828   const Float_t kDrMin   =          - 0.5 * kAmWidth;
 829   const Float_t kDrMax   = kDrWidth + 0.5 * kAmWidth;
 830
 831   Int_t    iPad          = 0;
 832   Int_t    dict          = 0;
 833   Int_t    timeBinTRFend = 1;
 834
 835   Double_t pos[3];
 836   Double_t loc[3];
 837   Double_t padSignal[kNpad];
 838   Double_t signalOld[kNpad];
 839
 840   AliTRDarrayDictionary *dictionary[kNdict];
 841
 842   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
 843   AliTRDCommonParam *commonParam = AliTRDCommonParam::Instance();
 844   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
 845
 846   if (!commonParam) {
 847     AliFatal("Could not get common parameterss");
 848     return kFALSE;
 849   }
 850   if (!simParam) {
 851     AliFatal("Could not get simulation parameters");
 852     return kFALSE;
 853   }
 854   if (!calibration) {
 855     AliFatal("Could not get calibration object");
 856     return kFALSE;
 857   }
 858
 859   // Get the detector wise calibration objects
 860   AliTRDCalROC       *calVdriftROC      = 0;
 861   Float_t             calVdriftDetValue = 0.0;
 862   const AliTRDCalDet *calVdriftDet      = calibration->GetVdriftDet();
 863   AliTRDCalROC       *calT0ROC          = 0;
 864   Float_t             calT0DetValue     = 0.0;
 865   const AliTRDCalDet *calT0Det          = calibration->GetT0Det();
 866
 867   if (simParam->TRFOn()) {
 868     timeBinTRFend = ((Int_t) (simParam->GetTRFhi()
 869                   * commonParam->GetSamplingFrequency())) - 1;
 870   }
 871
 872   Int_t   nTimeTotal   = simParam->GetNTimeBins();
 873   Float_t samplingRate = commonParam->GetSamplingFrequency();
 874   Float_t elAttachProp = simParam->GetElAttachProp() / 100.0;
 875
 876   AliTRDpadPlane *padPlane = fGeo->GetPadPlane(det);
 877   Int_t   layer   = fGeo->GetLayer(det);         //update
 878   Float_t row0    = padPlane->GetRow0ROC();
 879   Int_t   nRowMax = padPlane->GetNrows();
 880   Int_t   nColMax = padPlane->GetNcols();
 881
 882   // Create a new array for the signals
 883   signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 884
 885   // Create a new array for the dictionary
 886   for (dict = 0; dict < kNdict; dict++) {
 887     dictionary[dict] = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
 888     dictionary[dict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 889   }
 890
 891   // Loop through the hits in this detector
 892   for (Int_t hit = 0; hit < nhit; hit++) {
 893
 894     pos[0]          = hits[hit*kNhit+0];
 895     pos[1]          = hits[hit*kNhit+1];
 896     pos[2]          = hits[hit*kNhit+2];
 897     Float_t q       = hits[hit*kNhit+3];
 898     Float_t hittime = hits[hit*kNhit+5];
 899     Int_t   track   = ((Int_t) hits[hit*kNhit+4]);
 900
 901     Int_t   inDrift = 1;
 902
 903     // Find the current volume with the geo manager
 904     gGeoManager->SetCurrentPoint(pos);
 905     gGeoManager->FindNode();
 906     if (strstr(gGeoManager->GetPath(),"/UK")) {
 907       inDrift = 0;
 908     }
 909
 910     // Get the calibration objects
 911     calVdriftROC      = calibration->GetVdriftROC(det);
 912     calVdriftDetValue = calVdriftDet->GetValue(det);
 913     calT0ROC          = calibration->GetT0ROC(det);
 914     calT0DetValue     = calT0Det->GetValue(det);
 915
 916     // Go to the local coordinate system:
 917     // loc[0] - col  direction in amplification or driftvolume
 918     // loc[1] - row  direction in amplification or driftvolume
 919     // loc[2] - time direction in amplification or driftvolume
 920     gGeoManager->MasterToLocal(pos,loc);
 921     if (inDrift) {
 922       // Relative to middle of amplification region
 923       loc[2] = loc[2] - kDrWidth/2.0 - kAmWidth/2.0;
 924     }
 925
 926     // The driftlength [cm] (w/o diffusion yet !).
 927     // It is negative if the hit is between pad plane and anode wires.
 928     Double_t driftlength = -1.0 * loc[2];
 929
 930     // Stupid patch to take care of TR photons that are absorbed
 931     // outside the chamber volume. A real fix would actually need
 932     // a more clever implementation of the TR hit generation
 933     if (q < 0.0) {
 934       if ((loc[1] < padPlane->GetRowEndROC()) ||
 935           (loc[1] > padPlane->GetRow0ROC())) {
 936         continue;
 937       }
 938       if ((driftlength < kDrMin) ||
 939           (driftlength > kDrMax)) {
 940         continue;
 941       }
 942     }
 943
 944     // Get row and col of unsmeared electron to retrieve drift velocity
 945     // The pad row (z-direction)
 946     Int_t    rowE         = padPlane->GetPadRowNumberROC(loc[1]);
 947     if (rowE < 0) {
 948       continue;
 949     }
 950     Double_t rowOffset    = padPlane->GetPadRowOffsetROC(rowE,loc[1]);
 951     // The pad column (rphi-direction)
 952     Double_t offsetTilt   = padPlane->GetTiltOffset(rowOffset);
 953     Int_t    colE         = padPlane->GetPadColNumber(loc[0]+offsetTilt);
 954     if (colE < 0) {
 955       continue;
 956     }
 957     Double_t colOffset    = 0.0;
 958
 959     // Normalized drift length
 960     Float_t  driftvelocity  = calVdriftDetValue * calVdriftROC->GetValue(colE,rowE);
 961     Double_t absdriftlength = TMath::Abs(driftlength);
 962     if (commonParam->ExBOn()) {
 963       absdriftlength /= TMath::Sqrt(GetLorentzFactor(driftvelocity));
 964     }
 965
 966     // Loop over all electrons of this hit
 967     // TR photons produce hits with negative charge
 968     Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
 969     for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
 970
 971       // Now the real local coordinate system of the ROC
 972       // column direction: locC
 973       // row direction:    locR
 974       // time direction:   locT
 975       // locR and locC are identical to the coordinates of the corresponding
 976       // volumina of the drift or amplification region.
 977       // locT is defined relative to the wire plane (i.e. middle of amplification
 978       // region), meaning locT = 0, and is negative for hits coming from the
 979       // drift region.
 980       Double_t locC = loc[0];
 981       Double_t locR = loc[1];
 982       Double_t locT = loc[2];
 983
 984       // Electron attachment
 985       if (simParam->ElAttachOn()) {
 986         if (gRandom->Rndm() < (absdriftlength * elAttachProp)) {
 987           continue;
 988         }
 989       }
 990
 991       // Apply the diffusion smearing
 992       if (simParam->DiffusionOn()) {
 993         if (!(Diffusion(driftvelocity,absdriftlength,locR,locC,locT))) {
 994           continue;
 995         }
 996       }
 997
 998       // Apply E x B effects (depends on drift direction)
 999       if (commonParam->ExBOn()) {
1000         if (!(ExB(driftvelocity,driftlength,locC))) {
1001           continue;
1002         }
1003       }
1004
1005       // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates.
1006       // The pad row (z-direction)
1007       rowE       = padPlane->GetPadRowNumberROC(locR);
1008       if (rowE < 0) continue;
1009       rowOffset  = padPlane->GetPadRowOffsetROC(rowE,locR);
1010
1011       // The pad column (rphi-direction)
1012       offsetTilt = padPlane->GetTiltOffset(rowOffset);
1013       colE       = padPlane->GetPadColNumber(locC+offsetTilt);
1014       if (colE < 0) continue;
1015       colOffset  = padPlane->GetPadColOffset(colE,locC+offsetTilt);
1016
1017       // Also re-retrieve drift velocity because col and row may have changed
1018       driftvelocity = calVdriftDetValue * calVdriftROC->GetValue(colE,rowE);
1019       Float_t t0    = calT0DetValue     + calT0ROC->GetValue(colE,rowE);
1020
1021       // Convert the position to drift time [mus], using either constant drift velocity or
1022       // time structure of drift cells (non-isochronity, GARFIELD calculation).
1023       // Also add absolute time of hits to take pile-up events into account properly
1024       Double_t drifttime;
1025       if (simParam->TimeStructOn()) {
1026         // Get z-position with respect to anode wire
1027         Double_t zz  =  row0 - locR + padPlane->GetAnodeWireOffset();
1028         zz -= ((Int_t)(2 * zz)) / 2.0;
1029         if (zz > 0.25) {
1030           zz  = 0.5 - zz;
1031         }
1032         // Use drift time map (GARFIELD)
1033         drifttime = commonParam->TimeStruct(driftvelocity,0.5*kAmWidth-1.0*locT,zz)
1034                   + hittime;
1035       }
1036       else {
1037         // Use constant drift velocity
1038         drifttime = TMath::Abs(locT) / driftvelocity
1039                   + hittime;
1040       }
1041
1042       // Apply the gas gain including fluctuations
1043       Double_t ggRndm = 0.0;
1044       do {
1045         ggRndm = gRandom->Rndm();
1046       } while (ggRndm <= 0);
1047       Double_t signal = -(simParam->GetGasGain()) * TMath::Log(ggRndm);
1048
1049       // Apply the pad response
1050       if (simParam->PRFOn()) {
1051         // The distance of the electron to the center of the pad
1052         // in units of pad width
1053         Double_t dist = (colOffset - 0.5*padPlane->GetColSize(colE))
1054                       / padPlane->GetColSize(colE);
1055         // This is a fixed parametrization, i.e. not dependent on
1056         // calibration values !
1057         if (!(calibration->PadResponse(signal,dist,layer,padSignal))) continue;
1058       }
1059       else {
1060         padSignal[0] = 0.0;
1061         padSignal[1] = signal;
1062         padSignal[2] = 0.0;
1063       }
1064
1065       // The time bin (always positive), with t0 distortion
1066       Double_t timeBinIdeal = drifttime * samplingRate + t0;
1067       // Protection
1068       if (TMath::Abs(timeBinIdeal) > 2*nTimeTotal) {
1069         timeBinIdeal = 2 * nTimeTotal;
1070       }
1071       Int_t    timeBinTruncated = ((Int_t) timeBinIdeal);
1072       // The distance of the position to the middle of the timebin
1073       Double_t timeOffset       = ((Float_t) timeBinTruncated
1074                                 + 0.5 - timeBinIdeal) / samplingRate;
1075
1076       // Sample the time response inside the drift region
1077       // + additional time bins before and after.
1078       // The sampling is done always in the middle of the time bin
1079       for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeBinTruncated,0)
1080           ;iTimeBin < TMath::Min(timeBinTruncated+timeBinTRFend,nTimeTotal)
1081           ;iTimeBin++) {
1082
1083         // Apply the time response
1084         Double_t timeResponse = 1.0;
1085         Double_t crossTalk    = 0.0;
1086         Double_t time         = (iTimeBin - timeBinTruncated) / samplingRate + timeOffset;
1087
1088         if (simParam->TRFOn()) {
1089           timeResponse = simParam->TimeResponse(time);
1090         }
1091         if (simParam->CTOn()) {
1092           crossTalk    = simParam->CrossTalk(time);
1093         }
1094
1095         signalOld[0] = 0.0;
1096         signalOld[1] = 0.0;
1097         signalOld[2] = 0.0;
1098
1099         for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
1100
1101           Int_t colPos = colE + iPad - 1;
1102           if (colPos <        0) continue;
1103           if (colPos >= nColMax) break;
1104
1105           // Add the signals
1106           signalOld[iPad] = signals->GetData(rowE,colPos,iTimeBin);
1107
1108           if (colPos != colE) {
1109             // Cross talk added to non-central pads
1110             signalOld[iPad] += padSignal[iPad]
1111                              * (timeResponse + crossTalk);
1112           }
1113           else {
1114             // W/o cross talk at central pad
1115             signalOld[iPad] += padSignal[iPad]
1116                              * timeResponse;
1117           }
1118
1119           signals->SetData(rowE,colPos,iTimeBin,signalOld[iPad]);
1120
1121           // Store the track index in the dictionary
1122           // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
1123           // Note2: Taking out the +1 in track
1124           if (signalOld[iPad] > 0.0) {
1125             for (dict = 0; dict < kNdict; dict++) {
1126               Int_t oldTrack = dictionary[dict]->GetData(rowE,colPos,iTimeBin);
1127               if (oldTrack == track) break;
1128               if (oldTrack ==  -1 ) {
1129                 dictionary[dict]->SetData(rowE,colPos,iTimeBin,track);
1130                 break;
1131               }
1132             }
1133           }
1134
1135         } // Loop: pads
1136
1137       } // Loop: time bins
1138
1139     } // Loop: electrons of a single hit
1140
1141   } // Loop: hits
1142
1143   AliDebug(2,Form("Finished analyzing %d hits",nhit));
1144
1145   return kTRUE;
1146
1147 }
1148
1149 //_____________________________________________________________________________
1150 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSignals(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1151 {
1152   //
1153   // Convert signals to digits
1154   //
1155
1156   AliDebug(1,Form("Start converting the signals for detector %d",det));
1157
1158   if (fSDigits) {
1159     // Convert the signal array to s-digits
1160     if (!Signal2SDigits(det,signals)) {
1161       return kFALSE;
1162     }
1163   }
1164   else {
1165     // Convert the signal array to digits
1166     if (!Signal2ADC(det,signals)) {
1167       return kFALSE;
1168     }
1169     // Run digital processing for digits
1170     RunDigitalProcessing(det);
1171   }
1172
1173   // Compress the arrays
1174   CompressOutputArrays(det);
1175
1176   return kTRUE;
1177
1178 }
1179
1180 //_____________________________________________________________________________
1181 Bool_t AliTRDdigitizer::Signal2ADC(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1182 {
1183   //
1184   // Converts the sampled electron signals to ADC values for a given chamber
1185   //
1186
1187   AliDebug(1,Form("Start converting signals to ADC values for detector=%d",det));
1188
1189   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1190   if (!calibration) {
1191     AliFatal("Could not get calibration object");
1192     return kFALSE;
1193   }
1194
1195   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1196   if (!simParam) {
1197     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1198     return kFALSE;
1199   }
1200
1201   // Converts number of electrons to fC
1202   const Double_t kEl2fC = 1.602e-19 * 1.0e15;
1203
1204   // Coupling factor
1205   Double_t coupling     = simParam->GetPadCoupling()
1206                         * simParam->GetTimeCoupling();
1207   // Electronics conversion factor
1208   Double_t convert      = kEl2fC
1209                         * simParam->GetChipGain();
1210   // ADC conversion factor
1211   Double_t adcConvert   = simParam->GetADCoutRange()
1212                         / simParam->GetADCinRange();
1213   // The electronics baseline in mV
1214   Double_t baseline     = simParam->GetADCbaseline()
1215                         / adcConvert;
1216   // The electronics baseline in electrons
1217   Double_t baselineEl   = baseline
1218                         / convert;
1219
1220   Int_t row  = 0;
1221   Int_t col  = 0;
1222   Int_t time = 0;
1223
1224   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1225   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1226   Int_t nTimeTotal = simParam->GetNTimeBins();
1227
1228   // The gainfactor calibration objects
1229   const AliTRDCalDet *calGainFactorDet      = calibration->GetGainFactorDet();
1230   AliTRDCalROC       *calGainFactorROC      = 0;
1231   Float_t             calGainFactorDetValue = 0.0;
1232
1233   AliTRDarrayADC     *digits = 0x0;
1234
1235   if (!signals) {
1236     AliError(Form("Signals array for detector %d does not exist\n",det));
1237     return kFALSE;
1238   }
1239   if (signals->HasData()) {
1240     // Expand the container if neccessary
1241     signals->Expand();
1242   }
1243   else {
1244     // Create missing containers
1245     signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1246   }
1247
1248   // Get the container for the digits of this detector
1249   if (fDigitsManager->HasSDigits()) {
1250     AliError("Digits manager has s-digits");
1251     return kFALSE;
1252   }
1253
1254   digits = (AliTRDarrayADC *) fDigitsManager->GetDigits(det);
1255   // Allocate memory space for the digits buffer
1256   if (!digits->HasData()) {
1257     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1258   }
1259
1260   // Get the calibration objects
1261   calGainFactorROC      = calibration->GetGainFactorROC(det);
1262   calGainFactorDetValue = calGainFactorDet->GetValue(det);
1263
1264   // Create the digits for this chamber
1265   for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1266     for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1267
1268       // Check whether pad is masked
1269       // Bridged pads are not considered yet!!!
1270       if (calibration->IsPadMasked(det,col,row) || calibration->IsPadNotConnected(det,col,row)) {
1271         continue;
1272       }
1273
1274       // The gain factors
1275       Float_t padgain = calGainFactorDetValue
1276                       * calGainFactorROC->GetValue(col,row);
1277       if (padgain <= 0) {
1278         AliError(Form("Not a valid gain %f, %d %d %d",padgain,det,col,row));
1279       }
1280
1281       for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1282
1283         // Get the signal amplitude
1284         Float_t signalAmp = signals->GetData(row,col,time);
1285         // Pad and time coupling
1286         signalAmp *= coupling;
1287         // Gain factors
1288         signalAmp *= padgain;
1289
1290         // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1291         signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,simParam->GetNoise())
1292                                ,-baselineEl);
1293
1294         // Convert to mV
1295         signalAmp *= convert;
1296         // Add ADC baseline in mV
1297         signalAmp += baseline;
1298
1299         // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the
1300         // signal is larger than fADCinRange
1301         Short_t adc  = 0;
1302         if (signalAmp >= simParam->GetADCinRange()) {
1303           adc = ((Short_t) simParam->GetADCoutRange());
1304         }
1305         else {
1306           adc = TMath::Nint(signalAmp * adcConvert);
1307         }
1308
1309         // Saving all digits
1310         digits->SetData(row,col,time,adc);
1311
1312       } // for: time
1313
1314     } // for: col
1315   } // for: row
1316
1317   return kTRUE;
1318
1319 }
1320
1321 //_____________________________________________________________________________
1322 Bool_t AliTRDdigitizer::Signal2SDigits(Int_t det, AliTRDarraySignal *signals)
1323 {
1324   //
1325   // Converts the sampled electron signals to s-digits
1326   //
1327
1328   AliDebug(1,Form("Start converting signals to s-digits for detector=%d",det));
1329
1330   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1331   if (!calibration) {
1332     AliFatal("Could not get calibration object");
1333     return kFALSE;
1334   }
1335
1336   Int_t row  = 0;
1337   Int_t col  = 0;
1338   Int_t time = 0;
1339
1340   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1341   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1342   Int_t nTimeTotal = AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins();
1343
1344   // Get the container for the digits of this detector
1345
1346   if (!fDigitsManager->HasSDigits()) {
1347     AliError("Digits manager has no s-digits");
1348     return kFALSE;
1349   }
1350
1351   AliTRDarraySignal *digits = (AliTRDarraySignal *) fDigitsManager->GetSDigits(det);
1352   // Allocate memory space for the digits buffer
1353   if (!digits->HasData()) {
1354     digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1355   }
1356
1357   // Create the sdigits for this chamber
1358   for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1359     for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1360       for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1361         digits->SetData(row,col,time,signals->GetData(row,col,time));
1362       } // for: time
1363     } // for: col
1364   } // for: row
1365
1366   return kTRUE;
1367
1368 }
1369
1370 //_____________________________________________________________________________
1371 Bool_t AliTRDdigitizer::Digits2SDigits(AliTRDdigitsManager * const manDig
1372                                      , AliTRDdigitsManager * const manSDig)
1373 {
1374   //
1375   // Converts digits into s-digits. Needed for embedding into real data.
1376   //
1377
1378   AliDebug(1,"Start converting digits to s-digits");
1379
1380   if (!fGeo) {
1381     fGeo = new AliTRDgeometry();
1382   }
1383
1384   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1385   if (!calibration) {
1386     AliFatal("Could not get calibration object");
1387     return kFALSE;
1388   }
1389
1390   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1391   if (!simParam) {
1392     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1393     return kFALSE;
1394   }
1395
1396   // Converts number of electrons to fC
1397   const Double_t kEl2fC = 1.602e-19 * 1.0e15;
1398
1399   // Coupling factor
1400   Double_t coupling     = simParam->GetPadCoupling()
1401                         * simParam->GetTimeCoupling();
1402   // Electronics conversion factor
1403   Double_t convert      = kEl2fC
1404                         * simParam->GetChipGain();
1405   // ADC conversion factor
1406   Double_t adcConvert   = simParam->GetADCoutRange()
1407                         / simParam->GetADCinRange();
1408   // The electronics baseline in mV
1409   Double_t baseline     = simParam->GetADCbaseline()
1410                         / adcConvert;
1411   // The electronics baseline in electrons
1412   //Double_t baselineEl   = baseline
1413   //                      / convert;
1414
1415   // The gainfactor calibration objects
1416   //const AliTRDCalDet *calGainFactorDet      = calibration->GetGainFactorDet();
1417   //AliTRDCalROC       *calGainFactorROC      = 0;
1418   //Float_t             calGainFactorDetValue = 0.0;
1419
1420   Int_t row  = 0;
1421   Int_t col  = 0;
1422   Int_t time = 0;
1423
1424   for (Int_t det = 0; det < AliTRDgeometry::Ndet(); det++) {
1425
1426     Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1427     Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1428     Int_t nTimeTotal = manDig->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(det);
1429
1430     // Get the calibration objects
1431     //calGainFactorROC      = calibration->GetGainFactorROC(det);
1432     //calGainFactorDetValue = calGainFactorDet->GetValue(det);
1433
1434     // Get the digits
1435     AliTRDarrayADC *digits = (AliTRDarrayADC *) manDig->GetDigits(det);
1436
1437     if (!manSDig->HasSDigits()) {
1438       AliError("SDigits manager has no s-digits");
1439       return kFALSE;
1440     }
1441     // Get the s-digits
1442     AliTRDarraySignal     *sdigits = (AliTRDarraySignal *)     manSDig->GetSDigits(det);
1443     AliTRDarrayDictionary *tracks0 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,0);
1444     AliTRDarrayDictionary *tracks1 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,1);
1445     AliTRDarrayDictionary *tracks2 = (AliTRDarrayDictionary *) manSDig->GetDictionary(det,2);
1446     // Allocate memory space for the digits buffer
1447     sdigits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1448     tracks0->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1449     tracks1->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1450     tracks2->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1451
1452     // Keep the digits param
1453     manSDig->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(manDig->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(0));
1454     manSDig->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(manDig->GetDigitsParam()->GetADCbaseline(0));
1455
1456     if (digits->HasData()) {
1457
1458       digits->Expand();
1459
1460       // Create the sdigits for this chamber
1461       for (row  = 0; row  <  nRowMax; row++ ) {
1462         for (col  = 0; col  <  nColMax; col++ ) {
1463
1464           // The gain factors
1465           //Float_t padgain = calGainFactorDetValue
1466           //                * calGainFactorROC->GetValue(col,row);
1467
1468           for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1469
1470             Short_t  adcVal = digits->GetData(row,col,time);
1471             Double_t signal = (Double_t) adcVal;
1472             // ADC -> signal in mV
1473             signal /= adcConvert;
1474             // Subtract baseline in mV
1475             signal -= baseline;
1476             // Signal in mV -> signal in #electrons
1477             signal /= convert;
1478             // Gain factor
1479             //signal /= padgain; // Not needed for real data
1480             // Pad and time coupling
1481             signal /= coupling;
1482
1483             sdigits->SetData(row,col,time,signal);
1484             tracks0->SetData(row,col,time,0);
1485             tracks1->SetData(row,col,time,0);
1486             tracks2->SetData(row,col,time,0);
1487
1488           } // for: time
1489
1490         } // for: col
1491       } // for: row
1492
1493     } // if: has data
1494
1495     sdigits->Compress(0);
1496     tracks0->Compress();
1497     tracks1->Compress();
1498     tracks2->Compress();
1499
1500     // No compress just remove
1501     manDig->RemoveDigits(det);
1502     manDig->RemoveDictionaries(det);
1503
1504   } // for: det
1505
1506   return kTRUE;
1507
1508 }
1509
1510 //_____________________________________________________________________________
1511 Bool_t AliTRDdigitizer::SDigits2Digits()
1512 {
1513   //
1514   // Merges the input s-digits and converts them to normal digits
1515   //
1516
1517   if (!MergeSDigits()) {
1518     return kFALSE;
1519   }
1520
1521   return ConvertSDigits();
1522
1523 }
1524
1525 //_____________________________________________________________________________
1526 Bool_t AliTRDdigitizer::MergeSDigits()
1527 {
1528   //
1529   // Merges the input s-digits:
1530   //   - The amplitude of the different inputs are summed up.
1531   //   - Of the track IDs from the input dictionaries only one is
1532   //     kept for each input. This works for maximal 3 different merged inputs.
1533   //
1534
1535   // Number of track dictionary arrays
1536   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1537
1538   AliTRDSimParam    *simParam    = AliTRDSimParam::Instance();
1539   if (!simParam) {
1540     AliFatal("Could not get simulation parameters");
1541     return kFALSE;
1542   }
1543
1544   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1545   if (!calibration) {
1546     AliFatal("Could not get calibration object");
1547     return kFALSE;
1548   }
1549
1550   Int_t iDict = 0;
1551   Int_t jDict = 0;
1552
1553   AliTRDarraySignal     *digitsA;
1554   AliTRDarraySignal     *digitsB;
1555   AliTRDarrayDictionary *dictionaryA[kNDict];
1556   AliTRDarrayDictionary *dictionaryB[kNDict];
1557
1558   AliTRDdigitsManager   *mergeSDigitsManager = 0x0;
1559   // Get the first s-digits
1560   fSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->First();
1561   if (!fSDigitsManager) {
1562     AliError("No SDigits manager");
1563     return kFALSE;
1564   }
1565
1566   // Loop through the other sets of s-digits
1567   mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->After(fSDigitsManager);
1568
1569   if (mergeSDigitsManager) {
1570     AliDebug(1,Form("Merge %d input files.",fSDigitsManagerList->GetSize()));
1571   }
1572   else {
1573     AliDebug(1,"Only one input file.");
1574   }
1575
1576   Int_t iMerge = 0;
1577
1578   while (mergeSDigitsManager) {
1579
1580     iMerge++;
1581
1582     // Loop through the detectors
1583     for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1584
1585       Int_t nTimeTotal = fSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet);
1586       if (mergeSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet) != nTimeTotal) {
1587         AliError(Form("Mismatch in the number of time bins [%d,%d] in detector %d"
1588                      ,nTimeTotal
1589                      ,mergeSDigitsManager->GetDigitsParam()->GetNTimeBins(iDet)
1590                      ,iDet));
1591         return kFALSE;
1592       }
1593
1594       Int_t nRowMax = fGeo->GetPadPlane(iDet)->GetNrows();
1595       Int_t nColMax = fGeo->GetPadPlane(iDet)->GetNcols();
1596
1597       // Loop through the pixels of one detector and add the signals
1598       digitsA = (AliTRDarraySignal *) fSDigitsManager->GetSDigits(iDet);
1599       digitsB = (AliTRDarraySignal *) mergeSDigitsManager->GetSDigits(iDet);
1600       digitsA->Expand();
1601       if (!digitsA->HasData()) continue;
1602       digitsB->Expand();
1603       if (!digitsB->HasData()) continue;
1604
1605       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1606         dictionaryA[iDict] = (AliTRDarrayDictionary *) fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1607         dictionaryB[iDict] = (AliTRDarrayDictionary *) mergeSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1608         dictionaryA[iDict]->Expand();
1609         dictionaryB[iDict]->Expand();
1610       }
1611
1612       // Merge only detectors that contain a signal
1613       Bool_t doMerge = kTRUE;
1614       if (fMergeSignalOnly) {
1615         if (digitsA->GetOverThreshold(0) == 0) {
1616           doMerge = kFALSE;
1617         }
1618       }
1619
1620       if (doMerge) {
1621
1622         AliDebug(1,Form("Merge detector %d of input no.%d",iDet,iMerge+1));
1623
1624         for (Int_t iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1625           for (Int_t iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1626             for (Int_t iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1627
1628               // Add the amplitudes of the summable digits
1629               Float_t ampA = digitsA->GetData(iRow,iCol,iTime);
1630               Float_t ampB = digitsB->GetData(iRow,iCol,iTime);
1631               ampA += ampB;
1632               digitsA->SetData(iRow,iCol,iTime,ampA);
1633
1634               // Add the mask to the track id if defined.
1635               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1636                 Int_t trackB = dictionaryB[iDict]->GetData(iRow,iCol,iTime);
1637                 if ((fMasks) && (trackB > 0))  {
1638                   for (jDict = 0; jDict < kNDict; jDict++) {
1639                     Int_t trackA = dictionaryA[iDict]->GetData(iRow,iCol,iTime);
1640                     if (trackA == 0) {
1641                       trackA = trackB + fMasks[iMerge];
1642                       dictionaryA[iDict]->SetData(iRow,iCol,iTime,trackA);
1643                     } // if:  track A == 0
1644                   } // for: jDict
1645                 } // if:  fMasks and trackB > 0
1646               } // for: iDict
1647
1648             } // for: iTime
1649           } // for: iCol
1650         } // for: iRow
1651
1652       } // if:  doMerge
1653
1654       mergeSDigitsManager->RemoveDigits(iDet);
1655       mergeSDigitsManager->RemoveDictionaries(iDet);
1656
1657       if (fCompress) {
1658         digitsA->Compress(0);
1659         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1660           dictionaryA[iDict]->Compress();
1661         }
1662       }
1663
1664     } // for: detectors
1665
1666     // The next set of s-digits
1667     mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->After(mergeSDigitsManager);
1668
1669   } // while: mergeDigitsManagers
1670
1671   return kTRUE;
1672
1673 }
1674
1675 //_____________________________________________________________________________
1676 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSDigits()
1677 {
1678   //
1679   // Converts s-digits to normal digits
1680   //
1681
1682   AliTRDarraySignal *digitsIn = 0x0;
1683
1684   if (!fSDigitsManager->HasSDigits()) {
1685     AliError("No s-digits in digits manager");
1686     return kFALSE;
1687   }
1688
1689   // Loop through the detectors
1690   for (Int_t det = 0; det < AliTRDgeometry::Ndet(); det++) {
1691
1692     // Get the merged s-digits (signals)
1693     digitsIn = (AliTRDarraySignal *) fSDigitsManager->GetSDigits(det);
1694     if (!digitsIn->HasData()) {
1695       AliDebug(2,Form("No digits for det=%d",det));
1696       continue;
1697     }
1698
1699     // Convert the merged sdigits to digits
1700     if (!Signal2ADC(det,digitsIn)) {
1701       continue;
1702     }
1703
1704     // Copy the dictionary information to the output array
1705     if (!CopyDictionary(det)) {
1706       continue;
1707     }
1708
1709     // Delete
1710     fSDigitsManager->RemoveDigits(det);
1711     fSDigitsManager->RemoveDictionaries(det);
1712
1713     // Run digital processing
1714     RunDigitalProcessing(det);
1715
1716     // Compress the arrays
1717     CompressOutputArrays(det);
1718
1719   } // for: detector numbers
1720
1721   if (AliDataLoader *trklLoader = AliRunLoader::Instance()->GetLoader("TRDLoader")->GetDataLoader("tracklets")) {
1722     if (trklLoader->Tree())
1723       trklLoader->WriteData("OVERWRITE");
1724   }
1725
1726   // Save the values for the raw data headers
1727   fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetNTimeBinsAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins());
1728   fDigitsManager->GetDigitsParam()->SetADCbaselineAll(AliTRDSimParam::Instance()->GetADCbaseline());
1729
1730   return kTRUE;
1731
1732 }
1733
1734 //_____________________________________________________________________________
1735 Bool_t AliTRDdigitizer::CopyDictionary(Int_t det)
1736 {
1737   //
1738   // Copies the dictionary information from the s-digits arrays
1739   // to the output arrays
1740   //
1741
1742   AliTRDcalibDB     *calibration = AliTRDcalibDB::Instance();
1743   if (!calibration) {
1744     AliFatal("Could not get calibration object");
1745     return kFALSE;
1746   }
1747
1748   AliDebug(1,Form("Start copying dictionaries for detector=%d",det));
1749
1750   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1751   AliTRDarrayDictionary *dictionaryIn[kNDict];
1752   AliTRDarrayDictionary *dictionaryOut[kNDict];
1753
1754   Int_t nRowMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNrows();
1755   Int_t nColMax    = fGeo->GetPadPlane(det)->GetNcols();
1756   Int_t nTimeTotal = AliTRDSimParam::Instance()->GetNTimeBins();
1757
1758   Int_t row  = 0;
1759   Int_t col  = 0;
1760   Int_t time = 0;
1761   Int_t dict = 0;
1762
1763   for (dict = 0; dict < kNDict; dict++) {
1764
1765     dictionaryIn[dict]  = (AliTRDarrayDictionary *) fSDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1766     dictionaryIn[dict]->Expand();
1767     dictionaryOut[dict] = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1768     dictionaryOut[dict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1769
1770     for (row = 0; row < nRowMax; row++) {
1771       for (col = 0; col < nColMax; col++) {
1772         for (time = 0; time < nTimeTotal; time++) {
1773           Int_t track = dictionaryIn[dict]->GetData(row,col,time);
1774           dictionaryOut[dict]->SetData(row,col,time,track);
1775         } // for: time
1776       } // for: col
1777     } // for: row
1778
1779   } // for: dictionaries
1780
1781   return kTRUE;
1782
1783 }
1784
1785 //_____________________________________________________________________________
1786 void AliTRDdigitizer::CompressOutputArrays(Int_t det)
1787 {
1788   //
1789   // Compress the output arrays
1790   //
1791
1792   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1793   AliTRDarrayDictionary *dictionary = 0x0;
1794
1795   if (fCompress) {
1796
1797     if (!fSDigits) {
1798       AliTRDarrayADC *digits = 0x0;
1799       digits = (AliTRDarrayADC *) fDigitsManager->GetDigits(det);
1800       digits->Compress();
1801     }
1802
1803     if (fSDigits) {
1804       AliTRDarraySignal *digits = 0x0;
1805       digits = (AliTRDarraySignal *) fDigitsManager->GetSDigits(det);
1806       digits->Compress(0);
1807     }
1808
1809     for (Int_t dict = 0; dict < kNDict; dict++) {
1810       dictionary = (AliTRDarrayDictionary *) fDigitsManager->GetDictionary(det,dict);
1811       dictionary->Compress();
1812     }
1813
1814   }
1815
1816 }
1817
1818 //_____________________________________________________________________________
1819 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits() const
1820 {
1821   //
1822   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1823   //
1824
1825   // Write parameters
1826   fRunLoader->CdGAFile();
1827
1828   // Store the digits and the dictionary in the tree
1829   return fDigitsManager->WriteDigits();
1830
1831 }
1832
1833 //_____________________________________________________________________________
1834 void AliTRDdigitizer::InitOutput(Int_t iEvent)
1835 {
1836   //
1837   // Initializes the output branches
1838   //
1839
1840   fEvent = iEvent;
1841
1842   if (!fRunLoader) {
1843     AliError("Run Loader is NULL");
1844     return;
1845   }
1846
1847   AliLoader *loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
1848   if (!loader) {
1849     AliError("Can not get TRD loader from Run Loader");
1850     return;
1851   }
1852
1853   TTree *tree = 0;
1854
1855   if (fSDigits) {
1856     // If we produce SDigits
1857     tree = loader->TreeS();
1858     if (!tree) {
1859       loader->MakeTree("S");
1860       tree = loader->TreeS();
1861     }
1862   }
1863   else {
1864     // If we produce Digits
1865     tree = loader->TreeD();
1866     if (!tree) {
1867       loader->MakeTree("D");
1868       tree = loader->TreeD();
1869     }
1870   }
1871   fDigitsManager->SetEvent(iEvent);
1872   fDigitsManager->MakeBranch(tree);
1873
1874 }
1875
1876 //_____________________________________________________________________________
1877 Int_t AliTRDdigitizer::Diffusion(Float_t vdrift, Double_t absdriftlength
1878                                , Double_t &lRow, Double_t &lCol, Double_t &lTime)
1879 {
1880   //
1881   // Applies the diffusion smearing to the position of a single electron.
1882   // Depends on absolute drift length.
1883   //
1884
1885   Float_t diffL = 0.0;
1886   Float_t diffT = 0.0;
1887
1888   if (AliTRDCommonParam::Instance()->GetDiffCoeff(diffL,diffT,vdrift)) {
1889
1890     Float_t driftSqrt = TMath::Sqrt(absdriftlength);
1891     Float_t sigmaT    = driftSqrt * diffT;
1892     Float_t sigmaL    = driftSqrt * diffL;
1893     lRow  = gRandom->Gaus(lRow ,sigmaT);
1894     lCol  = gRandom->Gaus(lCol ,sigmaT * GetLorentzFactor(vdrift));
1895     lTime = gRandom->Gaus(lTime,sigmaL * GetLorentzFactor(vdrift));
1896
1897     return 1;
1898
1899   }
1900   else {
1901
1902     return 0;
1903
1904   }
1905
1906 }
1907
1908 //_____________________________________________________________________________
1909 Float_t AliTRDdigitizer::GetLorentzFactor(Float_t vd)
1910 {
1911   //
1912   // Returns the Lorentz factor
1913   //
1914
1915   Double_t omegaTau      = AliTRDCommonParam::Instance()->GetOmegaTau(vd);
1916   Double_t lorentzFactor = 1.0;
1917   if (AliTRDCommonParam::Instance()->ExBOn()) {
1918     lorentzFactor = 1.0 / (1.0 + omegaTau*omegaTau);
1919   }
1920
1921   return lorentzFactor;
1922
1923 }
1924
1925 //_____________________________________________________________________________
1926 Int_t AliTRDdigitizer::ExB(Float_t vdrift, Double_t driftlength, Double_t &lCol)
1927 {
1928   //
1929   // Applies E x B effects to the position of a single electron.
1930   // Depends on signed drift length.
1931   //
1932
1933   lCol = lCol
1934        + AliTRDCommonParam::Instance()->GetOmegaTau(vdrift)
1935        * driftlength;
1936
1937   return 1;
1938
1939 }
1940
1941 //_____________________________________________________________________________
1942 void AliTRDdigitizer::RunDigitalProcessing(Int_t det)
1943 {
1944   //
1945   // Run the digital processing in the TRAP
1946   //
1947
1948   AliTRDfeeParam *feeParam = AliTRDfeeParam::Instance();
1949
1950   AliTRDarrayADC *digits = fDigitsManager->GetDigits(det);
1951   if (!digits)
1952     return;
1953
1954   //Call the methods in the mcm class using the temporary array as input
1955   for(Int_t rob = 0; rob < digits->GetNrow() / 2; rob++)
1956   {
1957     for(Int_t mcm = 0; mcm < 16; mcm++)
1958     {
1959       fMcmSim->Init(det, rob, mcm);
1960       fMcmSim->SetDataByPad(digits, fDigitsManager);
1961       fMcmSim->Filter();
1962       if (feeParam->GetTracklet()) {
1963         fMcmSim->Tracklet();
1964         fMcmSim->StoreTracklets();
1965       }
1966       fMcmSim->ZSMapping();
1967       fMcmSim->WriteData(digits);
1968     }
1969   }
1970 }
1971