TRD/AliTRDdigitizer.cxx

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