TRD/AliTRDdigitizer.cxx

   1 /**************************************************************************
   2  * Copyright(c) 1998-1999, ALICE Experiment at CERN, All rights reserved. *
   3  *                                                                        *
   4  * Author: The ALICE Off-line Project.                                    *
   5  * Contributors are mentioned in the code where appropriate.              *
   6  *                                                                        *
   7  * Permission to use, copy, modify and distribute this software and its   *
   8  * documentation strictly for non-commercial purposes is hereby granted   *
   9  * without fee, provided that the above copyright notice appears in all   *
  10  * copies and that both the copyright notice and this permission notice   *
  11  * appear in the supporting documentation. The authors make no claims     *
  12  * about the suitability of this software for any purpose. It is          *
  13  * provided "as is" without express or implied warranty.                  *
  14  **************************************************************************/
  15
  16 /* $Id$ */
  17
  18 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  19 //                                                                           //
  20 //  Creates and handles digits from TRD hits                                 //
  21 //  Author: C. Blume (C.Blume@gsi.de)                                        //
  22 //                                                                           //
  23 //  The following effects are included:                                      //
  24 //      - Diffusion                                                          //
  25 //      - ExB effects                                                        //
  26 //      - Gas gain including fluctuations                                    //
  27 //      - Pad-response (simple Gaussian approximation)                       //
  28 //      - Time-response                                                      //
  29 //      - Electronics noise                                                  //
  30 //      - Electronics gain                                                   //
  31 //      - Digitization                                                       //
  32 //      - ADC threshold                                                      //
  33 //  The corresponding parameter can be adjusted via the various              //
  34 //  Set-functions. If these parameters are not explicitly set, default       //
  35 //  values are used (see Init-function).                                     //
  36 //  As an example on how to use this class to produce digits from hits       //
  37 //  have a look at the macro hits2digits.C                                   //
  38 //  The production of summable digits is demonstrated in hits2sdigits.C      //
  39 //  and the subsequent conversion of the s-digits into normal digits is      //
  40 //  explained in sdigits2digits.C.                                           //
  41 //                                                                           //
  42 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  43
  44 #include <stdlib.h>
  45
  46 #include <TMath.h>
  47 #include <TVector.h>
  48 #include <TRandom.h>
  49 #include <TROOT.h>
  50 #include <TTree.h>
  51 #include <TFile.h>
  52 #include <TF1.h>
  53 #include <TList.h>
  54 #include <TTask.h>
  55
  56 #include "AliRun.h"
  57 #include "AliRunLoader.h"
  58 #include "AliLoader.h"
  59 #include "AliConfig.h"
  60 #include "AliMagF.h"
  61 #include "AliRunDigitizer.h"
  62 #include "AliRunLoader.h"
  63 #include "AliLoader.h"
  64
  65 #include "AliTRD.h"
  66 #include "AliTRDhit.h"
  67 #include "AliTRDdigitizer.h"
  68 #include "AliTRDdataArrayI.h"
  69 #include "AliTRDdataArrayF.h"
  70 #include "AliTRDsegmentArray.h"
  71 #include "AliTRDdigitsManager.h"
  72 #include "AliTRDgeometry.h"
  73 #include "AliTRDparameter.h"
  74
  75 ClassImp(AliTRDdigitizer)
  76
  77 //_____________________________________________________________________________
  78 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer()
  79 {
  80   //
  81   // AliTRDdigitizer default constructor
  82   //
  83
  84   fRunLoader          = 0;
  85   fDigitsManager      = 0;
  86   fSDigitsManager     = 0;
  87   fSDigitsManagerList = 0;
  88   fTRD                = 0;
  89   fGeo                = 0;
  90   fPar                = 0;
  91   fEvent              = 0;
  92   fMasks              = 0;
  93   fCompress           = kTRUE;
  94   fDebug              = 0;
  95   fSDigits            = kFALSE;
  96   fSDigitsScale       = 0.0;
  97   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
  98   fSimpleSim          = kFALSE;
  99   fSimpleDet          = 0;
 100
 101 }
 102
 103 //_____________________________________________________________________________
 104 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const Text_t *name, const Text_t *title)
 105                 :AliDigitizer(name,title)
 106 {
 107   //
 108   // AliTRDdigitizer constructor
 109   //
 110
 111   fRunLoader          = 0;
 112
 113   //NewIO: These data members probably are not needed anymore
 114   fDigitsManager      = 0;
 115   fSDigitsManager     = 0;
 116   fSDigitsManagerList = 0;
 117   fTRD                = 0;
 118   fGeo                = 0;
 119   fPar                = 0;
 120   //End NewIO comment
 121   fEvent              = 0;
 122   fMasks              = 0;
 123   fCompress           = kTRUE;
 124   fDebug              = 0;
 125   fSDigits            = kFALSE;
 126   fSDigitsScale       = 100.; // For the summable digits
 127   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 128   fSimpleSim          = kFALSE;
 129   fSimpleDet          = 0;
 130
 131
 132 }
 133
 134 //_____________________________________________________________________________
 135 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager
 136                                 , const Text_t *name, const Text_t *title)
 137                 :AliDigitizer(manager,name,title)
 138 {
 139   //
 140   // AliTRDdigitizer constructor
 141   //
 142
 143   fRunLoader          = 0;
 144   fDigitsManager      = 0;
 145   fSDigitsManager     = 0;
 146   fSDigitsManagerList = 0;
 147   fTRD                = 0;
 148   fGeo                = 0;
 149   fPar                = 0;
 150   fEvent              = 0;
 151   fMasks              = 0;
 152   fCompress           = kTRUE;
 153   fDebug              = 0;
 154   fSDigits            = kFALSE;
 155   fSDigitsScale       = 100.; // For the summable digits
 156   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 157   fSimpleSim          = kFALSE;
 158   fSimpleDet          = 0;
 159
 160
 161 }
 162
 163 //_____________________________________________________________________________
 164 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(AliRunDigitizer *manager)
 165                 :AliDigitizer(manager,"AliTRDdigitizer","TRD digitizer")
 166 {
 167   //
 168   // AliTRDdigitizer constructor
 169   //
 170
 171
 172   fRunLoader          = 0;
 173   fDigitsManager      = 0;
 174   fSDigitsManager     = 0;
 175   fSDigitsManagerList = 0;
 176   fTRD                = 0;
 177   fGeo                = 0;
 178   fPar                = 0;
 179   fEvent              = 0;
 180   fMasks              = 0;
 181   fCompress           = kTRUE;
 182   fDebug              = 0;
 183   fSDigits            = kFALSE;
 184   fSDigitsScale       = 100.;  // For the summable digits
 185   fMergeSignalOnly    = kFALSE;
 186   fSimpleSim          = kFALSE;
 187   fSimpleDet          = 0;
 188
 189
 190 }
 191
 192 //_____________________________________________________________________________
 193 AliTRDdigitizer::AliTRDdigitizer(const AliTRDdigitizer &d):AliDigitizer(d)
 194 {
 195   //
 196   // AliTRDdigitizer copy constructor
 197   //
 198
 199   ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 200
 201 }
 202
 203 //_____________________________________________________________________________
 204 AliTRDdigitizer::~AliTRDdigitizer()
 205 {
 206   //
 207   // AliTRDdigitizer destructor
 208   //
 209
 210
 211   if (fDigitsManager) {
 212     delete fDigitsManager;
 213     fDigitsManager = 0;
 214   }
 215
 216   fSDigitsManager = 0;
 217
 218   if (fSDigitsManagerList) {
 219     fSDigitsManagerList->Delete();
 220     delete fSDigitsManagerList;
 221     fSDigitsManagerList = 0;
 222   }
 223
 224   if (fMasks) {
 225     delete [] fMasks;
 226     fMasks = 0;
 227   }
 228
 229 }
 230
 231 //_____________________________________________________________________________
 232 AliTRDdigitizer &AliTRDdigitizer::operator=(const AliTRDdigitizer &d)
 233 {
 234   //
 235   // Assignment operator
 236   //
 237
 238   if (this != &d) ((AliTRDdigitizer &) d).Copy(*this);
 239   return *this;
 240
 241 }
 242
 243 //_____________________________________________________________________________
 244 void AliTRDdigitizer::Copy(TObject &d)
 245 {
 246   //
 247   // Copy function
 248   //
 249
 250   ((AliTRDdigitizer &) d).fRunLoader          = 0;
 251   ((AliTRDdigitizer &) d).fDigitsManager      = 0;
 252   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManager     = 0;
 253   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsManagerList = 0;
 254   ((AliTRDdigitizer &) d).fTRD                = 0;
 255   ((AliTRDdigitizer &) d).fGeo                = 0;
 256   ((AliTRDdigitizer &) d).fPar                = 0;
 257   ((AliTRDdigitizer &) d).fEvent              = 0;
 258   ((AliTRDdigitizer &) d).fMasks              = 0;
 259   ((AliTRDdigitizer &) d).fCompress           = fCompress;
 260   ((AliTRDdigitizer &) d).fDebug              = fDebug  ;
 261   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigits            = fSDigits;
 262   ((AliTRDdigitizer &) d).fSDigitsScale       = fSDigitsScale;
 263   ((AliTRDdigitizer &) d).fMergeSignalOnly    = fMergeSignalOnly;
 264   ((AliTRDdigitizer &) d).fSimpleSim          = fSimpleSim;
 265   ((AliTRDdigitizer &) d).fSimpleDet          = fSimpleDet;
 266
 267 }
 268
 269 //_____________________________________________________________________________
 270 void AliTRDdigitizer::Exec(Option_t* option)
 271 {
 272   //
 273   // Executes the merging
 274   //
 275
 276   Int_t iInput;
 277
 278   AliTRDdigitsManager *sdigitsManager;
 279
 280   TString optionString = option;
 281   if (optionString.Contains("deb")) {
 282     fDebug = 1;
 283     if (optionString.Contains("2")) {
 284       fDebug = 2;
 285     }
 286     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 287     printf("Called with debug option %d\n",fDebug);
 288   }
 289
 290   // The AliRoot file is already connected by the manager
 291   AliRunLoader* inrl;
 292
 293   if (gAlice)
 294    {
 295     if (fDebug > 0) {
 296       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 297       printf("AliRun object found on file.\n");
 298     }
 299    }
 300   else {
 301     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(0));
 302     inrl->LoadgAlice();
 303     gAlice = inrl->GetAliRun();
 304     if (!gAlice)
 305      {
 306        printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 307        printf("Could not find AliRun object.\n");
 308        return;
 309      }
 310   }
 311
 312   Int_t nInput = fManager->GetNinputs();
 313   fMasks = new Int_t[nInput];
 314   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 315     fMasks[iInput] = fManager->GetMask(iInput);
 316   }
 317
 318   // Initialization
 319
 320   AliRunLoader* orl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetOutputFolderName());
 321   if (InitDetector()) {
 322     AliLoader* ogime = orl->GetLoader("TRDLoader");
 323
 324     TTree* tree = 0;
 325     if (fSDigits)
 326       {
 327         //if we produce SDigits
 328         tree = ogime->TreeS();
 329         if (!tree)
 330           {
 331             ogime->MakeTree("S");
 332             tree = ogime->TreeS();
 333           }
 334       }
 335     else
 336       {//if we produce Digits
 337         tree = ogime->TreeD();
 338         if (!tree)
 339           {
 340             ogime->MakeTree("D");
 341             tree = ogime->TreeD();
 342           }
 343       }
 344     MakeBranch(tree);
 345   }
 346
 347   for (iInput = 0; iInput < nInput; iInput++) {
 348
 349     if (fDebug > 0) {
 350       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 351       printf("Add input stream %d\n",iInput);
 352     }
 353
 354     // check if the input tree exists
 355     inrl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 356     AliLoader* gime = inrl->GetLoader("TRDLoader");
 357
 358     TTree * treees =  gime->TreeS();
 359     if (treees == 0x0)
 360      {
 361       if (gime->LoadSDigits())
 362        {
 363          Error("Exec","Error Occured while loading S. Digits for input %d.",iInput);
 364          return;
 365        }
 366       treees =  gime->TreeS();
 367      }
 368
 369     if (treees == 0x0) {
 370       printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 371       printf("Input stream %d does not exist\n",iInput);
 372       return;
 373     }
 374
 375     // Read the s-digits via digits manager
 376     sdigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 377     sdigitsManager->SetDebug(fDebug);
 378     sdigitsManager->SetSDigits(kTRUE);
 379
 380     AliRunLoader* rl = AliRunLoader::GetRunLoader(fManager->GetInputFolderName(iInput));
 381     AliLoader* gimme = rl->GetLoader("TRDLoader");
 382     if (!gimme->TreeS()) gimme->LoadSDigits();
 383     sdigitsManager->ReadDigits(gimme->TreeS());
 384
 385     // Add the s-digits to the input list
 386     AddSDigitsManager(sdigitsManager);
 387
 388   }
 389
 390   // Convert the s-digits to normal digits
 391   if (fDebug > 0) {
 392     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 393     printf("Do the conversion\n");
 394   }
 395   SDigits2Digits();
 396
 397   // Store the digits
 398   if (fDebug > 0) {
 399     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 400     printf("Write the digits\n");
 401   }
 402
 403   fDigitsManager->WriteDigits();
 404
 405   //Write parameters
 406   orl->CdGAFile();
 407   if (!gFile->Get("TRDparameter")) GetParameter()->Write();
 408
 409   if (fDebug > 0) {
 410     printf("<AliTRDdigitizer::Exec> ");
 411     printf("Done\n");
 412   }
 413
 414   DeleteSDigitsManager();
 415
 416 }
 417
 418 //_____________________________________________________________________________
 419 Bool_t AliTRDdigitizer::Open(const Char_t *file, Int_t nEvent)
 420 {
 421   //
 422   // Opens a ROOT-file with TRD-hits and reads in the hit-tree
 423   //
 424
 425   // Connect the AliRoot file containing Geometry, Kine, and Hits
 426
 427
 428   TString evfoldname = AliConfig::GetDefaultEventFolderName();
 429   fRunLoader = AliRunLoader::GetRunLoader(evfoldname);
 430   if (!fRunLoader)
 431     fRunLoader = AliRunLoader::Open(file,AliConfig::GetDefaultEventFolderName(),
 432                                     "UPDATE");
 433
 434   if (!fRunLoader)
 435    {
 436      Error("Open","Can not open session for file %s.",file);
 437      return kFALSE;
 438    }
 439
 440   if (!fRunLoader->GetAliRun()) fRunLoader->LoadgAlice();
 441   gAlice = fRunLoader->GetAliRun();
 442
 443   if (gAlice) {
 444     if (fDebug > 0) {
 445       printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 446       printf("AliRun object found on file.\n");
 447     }
 448   }
 449   else {
 450     printf("<AliTRDdigitizer::Open> ");
 451     printf("Could not find AliRun object.\n");
 452     return kFALSE;
 453   }
 454
 455   fEvent = nEvent;
 456
 457   // Import the Trees for the event nEvent in the file
 458   fRunLoader->GetEvent(fEvent);
 459
 460   AliLoader* loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 461   if (!loader)
 462    {
 463      Error("Open","Can not get TRD loader from Run Loader");
 464      return kFALSE;
 465    }
 466
 467   if (InitDetector()) {
 468     TTree* tree = 0;
 469     if (fSDigits)
 470      {
 471      //if we produce SDigits
 472        tree = loader->TreeS();
 473        if (!tree)
 474         {
 475          loader->MakeTree("S");
 476          tree = loader->TreeS();
 477         }
 478      }
 479     else
 480      {//if we produce Digits
 481        if (!tree)
 482         {
 483          loader->MakeTree("D");
 484          tree = loader->TreeD();
 485         }
 486      }
 487     return MakeBranch(tree);
 488   }
 489   else {
 490     return kFALSE;
 491   }
 492
 493 }
 494
 495 //_____________________________________________________________________________
 496 Bool_t AliTRDdigitizer::InitDetector()
 497 {
 498   //
 499   // Sets the pointer to the TRD detector and the geometry
 500   //
 501
 502   // Get the pointer to the detector class and check for version 1
 503   fTRD = (AliTRD *) gAlice->GetDetector("TRD");
 504   if (!fTRD) {
 505     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 506     printf("No TRD module found\n");
 507     exit(1);
 508   }
 509   if (fTRD->IsVersion() != 1) {
 510     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 511     printf("TRD must be version 1 (slow simulator).\n");
 512     exit(1);
 513   }
 514
 515   // Get the geometry
 516   fGeo = fTRD->GetGeometry();
 517   if (fDebug > 0) {
 518     printf("<AliTRDdigitizer::InitDetector> ");
 519     printf("Geometry version %d\n",fGeo->IsVersion());
 520   }
 521
 522   // Create a digits manager
 523   delete fDigitsManager;
 524   fDigitsManager = new AliTRDdigitsManager();
 525   fDigitsManager->SetSDigits(fSDigits);
 526   fDigitsManager->CreateArrays();
 527   fDigitsManager->SetEvent(fEvent);
 528   fDigitsManager->SetDebug(fDebug);
 529
 530   // The list for the input s-digits manager to be merged
 531   if (fSDigitsManagerList) {
 532     fSDigitsManagerList->Delete();
 533   } else {
 534     fSDigitsManagerList = new TList();
 535   }
 536
 537   return kTRUE;
 538
 539 }
 540
 541 //_____________________________________________________________________________
 542 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeBranch(TTree* tree) const
 543 {
 544   //
 545   // Create the branches for the digits array
 546   //
 547
 548   return fDigitsManager->MakeBranch(tree);
 549
 550 }
 551
 552 //_____________________________________________________________________________
 553 Bool_t AliTRDdigitizer::MakeDigits()
 554 {
 555   //
 556   // Creates digits.
 557   //
 558
 559   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 560   // Parameter
 561   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 562
 563   // Converts number of electrons to fC
 564   const Double_t kEl2fC  = 1.602E-19 * 1.0E15;
 565
 566   ///////////////////////////////////////////////////////////////
 567
 568   // Number of pads included in the pad response
 569   const Int_t kNpad  = 3;
 570
 571   // Number of track dictionary arrays
 572   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
 573
 574   // Half the width of the amplification region
 575   const Float_t kAmWidth = AliTRDgeometry::AmThick() / 2.;
 576
 577   Int_t   iRow, iCol, iTime, iPad;
 578   Int_t   iDict  = 0;
 579   Int_t   nBytes = 0;
 580
 581   Int_t   totalSizeDigits = 0;
 582   Int_t   totalSizeDict0  = 0;
 583   Int_t   totalSizeDict1  = 0;
 584   Int_t   totalSizeDict2  = 0;
 585
 586   Int_t   timeTRDbeg = 0;
 587   Int_t   timeTRDend = 1;
 588
 589   Float_t pos[3];
 590   Float_t rot[3];
 591   Float_t xyz[3];
 592   Float_t padSignal[kNpad];
 593   Float_t signalOld[kNpad];
 594
 595   AliTRDdataArrayF *signals = 0;
 596   AliTRDdataArrayI *digits  = 0;
 597   AliTRDdataArrayI *dictionary[kNDict];
 598
 599   // Create a default parameter class if none is defined
 600   if (!fPar) {
 601     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard TRD parameter");
 602     if (fDebug > 0) {
 603       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 604       printf("Create the default parameter object\n");
 605     }
 606   }
 607
 608   // Create a container for the amplitudes
 609   AliTRDsegmentArray *signalsArray
 610                      = new AliTRDsegmentArray("AliTRDdataArrayF"
 611                                              ,AliTRDgeometry::Ndet());
 612
 613   if (fPar->TRFOn()) {
 614     timeTRDbeg = ((Int_t) (-fPar->GetTRFlo() / fPar->GetTimeBinSize())) - 1;
 615     timeTRDend = ((Int_t) ( fPar->GetTRFhi() / fPar->GetTimeBinSize())) - 1;
 616     if (fDebug > 0) {
 617       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 618       printf("Sample the TRF between -%d and %d\n",timeTRDbeg,timeTRDend);
 619     }
 620   }
 621
 622   Float_t elAttachProp = fPar->GetElAttachProp() / 100.;
 623
 624   if (!fGeo) {
 625     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 626     printf("No geometry defined\n");
 627     return kFALSE;
 628   }
 629
 630   if (fDebug > 0) {
 631     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 632     printf("Start creating digits.\n");
 633   }
 634
 635   AliLoader* gimme = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
 636   if (!gimme->TreeH()) gimme->LoadHits();
 637   TTree* hitTree = gimme->TreeH();
 638   if (hitTree == 0x0)
 639     {
 640       Error("MakeDigits","Can not get TreeH");
 641       return kFALSE;
 642     }
 643   fTRD->SetTreeAddress();
 644
 645   // Get the number of entries in the hit tree
 646   // (Number of primary particles creating a hit somewhere)
 647   Int_t nTrack = 1;
 648   if (!fSimpleSim) {
 649     nTrack = (Int_t) hitTree->GetEntries();
 650     if (fDebug > 0) {
 651       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 652       printf("Found %d primary particles\n",nTrack);
 653     }
 654   }
 655
 656   Int_t detectorOld = -1;
 657   Int_t countHits   =  0;
 658
 659   if (fDebug > 0) {
 660     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 661     printf("Driftvelocity = %.2f, Sampling = %.2fns\n",fPar->GetDriftVelocity(),
 662            fPar->GetTimeBinSize() / fPar->GetDriftVelocity() * 1000.);
 663     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 664     printf("Gain = %d, Noise = %d\n",(Int_t)fPar->GetGasGain(),(Int_t)fPar->GetNoise());
 665     if (fPar->TimeStructOn()) {
 666       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 667       printf("Time Structure of drift cells implemented.\n");
 668       if (fPar->StaggeringOn()) {
 669         printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 670         printf("Staggered geometry.\n");
 671       } else {
 672         printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 673         printf("Non-Staggered geometry.\n");
 674       }
 675     } else {
 676       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 677       printf("Constant drift velocity in drift cells.\n");
 678     }
 679   }
 680
 681   // Loop through all entries in the tree
 682   for (Int_t iTrack = 0; iTrack < nTrack; iTrack++) {
 683
 684     if (!fSimpleSim) {
 685       gAlice->ResetHits();
 686       nBytes += hitTree->GetEvent(iTrack);
 687     }
 688
 689     // Loop through the TRD hits
 690     Int_t iHit = 0;
 691     AliTRDhit *hit = (AliTRDhit *) fTRD->FirstHit(-1);
 692     while (hit) {
 693
 694       countHits++;
 695       iHit++;
 696
 697               pos[0]      = hit->X();
 698               pos[1]      = hit->Y();
 699               pos[2]      = hit->Z();
 700       Float_t q           = hit->GetCharge();
 701       Int_t   track       = hit->Track();
 702       Int_t   detector    = hit->GetDetector();
 703       Int_t   plane       = fGeo->GetPlane(detector);
 704       Int_t   sector      = fGeo->GetSector(detector);
 705       Int_t   chamber     = fGeo->GetChamber(detector);
 706       Int_t   nRowMax     = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
 707       Int_t   nColMax     = fPar->GetColMax(plane);
 708       Int_t   nTimeMax    = fPar->GetTimeMax();
 709       Int_t   nTimeBefore = fPar->GetTimeBefore();
 710       Int_t   nTimeAfter  = fPar->GetTimeAfter();
 711       Int_t   nTimeTotal  = fPar->GetTimeTotal();
 712       Float_t row0        = fPar->GetRow0(plane,chamber,sector);
 713       Float_t col0        = fPar->GetCol0(plane);
 714       Float_t time0       = fPar->GetTime0(plane);
 715       Float_t rowPadSize  = fPar->GetRowPadSize(plane,chamber,sector);
 716       Float_t colPadSize  = fPar->GetColPadSize(plane);
 717       Float_t timeBinSize = fPar->GetTimeBinSize();
 718       Float_t divideRow   = 1.0 / rowPadSize;
 719       Float_t divideCol   = 1.0 / colPadSize;
 720       Float_t divideTime  = 1.0 / timeBinSize;
 721
 722       if (fDebug > 1) {
 723         printf("Analyze hit no. %d ",iHit);
 724         printf("-----------------------------------------------------------\n");
 725         hit->Dump();
 726         printf("plane = %d, sector = %d, chamber = %d\n"
 727               ,plane,sector,chamber);
 728         printf("nRowMax = %d, nColMax = %d, nTimeMax = %d\n"
 729               ,nRowMax,nColMax,nTimeMax);
 730         printf("nTimeBefore = %d, nTimeAfter = %d, nTimeTotal = %d\n"
 731               ,nTimeBefore,nTimeAfter,nTimeTotal);
 732         printf("row0 = %f, col0 = %f, time0 = %f\n"
 733               ,row0,col0,time0);
 734         printf("rowPadSize = %f, colPadSize = %f, timeBinSize = %f\n"
 735                ,rowPadSize,colPadSize,timeBinSize);
 736       }
 737
 738       // Don't analyze test hits and switched off detectors
 739       if ((CheckDetector(plane,chamber,sector)) &&
 740           (((Int_t) q) != 0)) {
 741
 742         if (detector != detectorOld) {
 743
 744           if (fDebug > 1) {
 745             printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 746             printf("Get new container. New det = %d, Old det = %d\n"
 747                   ,detector,detectorOld);
 748           }
 749           // Compress the old one if enabled
 750           if ((fCompress) && (detectorOld > -1)) {
 751             if (fDebug > 1) {
 752               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 753               printf("Compress the old container ...");
 754             }
 755             signals->Compress(1,0);
 756             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 757               dictionary[iDict]->Compress(1,0);
 758             }
 759             if (fDebug > 1) printf("done\n");
 760           }
 761           // Get the new container
 762           signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(detector);
 763           if (signals->GetNtime() == 0) {
 764             // Allocate a new one if not yet existing
 765             if (fDebug > 1) {
 766               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 767               printf("Allocate a new container ... ");
 768             }
 769             signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 770           }
 771           else if (fSimpleSim) {
 772             // Clear an old one for the simple simulation
 773             if (fDebug > 1) {
 774               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 775               printf("Clear a old container ... ");
 776             }
 777             signals->Clear();
 778           }
 779           else {
 780             // Expand an existing one
 781             if (fCompress) {
 782               if (fDebug > 1) {
 783                 printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 784                 printf("Expand an existing container ... ");
 785               }
 786               signals->Expand();
 787             }
 788           }
 789           // The same for the dictionary
 790           if (!fSimpleSim) {
 791             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 792               dictionary[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(detector,iDict);
 793               if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
 794                 dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
 795               }
 796               else {
 797                 if (fCompress) dictionary[iDict]->Expand();
 798               }
 799             }
 800           }
 801           if (fDebug > 1) printf("done\n");
 802           detectorOld = detector;
 803         }
 804
 805         // Rotate the sectors on top of each other
 806         if (fSimpleSim) {
 807           rot[0] = pos[0];
 808           rot[1] = pos[1];
 809           rot[2] = pos[2];
 810         }
 811         else {
 812           fGeo->Rotate(detector,pos,rot);
 813         }
 814
 815         // The driftlength. It is negative if the hit is in the
 816         // amplification region.
 817         Float_t driftlength = time0 - rot[0];
 818
 819         // Take also the drift in the amplification region into account
 820         Float_t driftlengthL = TMath::Abs(driftlength + kAmWidth);
 821         if (fPar->ExBOn()) driftlengthL /= TMath::Sqrt(fPar->GetLorentzFactor());
 822
 823         // Loop over all electrons of this hit
 824         // TR photons produce hits with negative charge
 825         Int_t nEl = ((Int_t) TMath::Abs(q));
 826         for (Int_t iEl = 0; iEl < nEl; iEl++) {
 827
 828           xyz[0] = rot[0];
 829           xyz[1] = rot[1];
 830           xyz[2] = rot[2];
 831
 832           // Stupid patch to take care of TR photons that are absorbed
 833           // outside the chamber volume. A real fix would actually need
 834           // a more clever implementation of the TR hit generation
 835           Float_t zz = xyz[2] - row0;
 836           if ((zz < 0.0) || (zz > rowPadSize*nRowMax)) {
 837             if (iEl == 0) {
 838               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 839               printf("Hit outside of sensitive volume, row (Q = %d)\n",((Int_t) q));
 840             }
 841             continue;
 842           }
 843           Int_t tt = ((Int_t) (10*(driftlength + 2.0*kAmWidth)));
 844           if (tt < 0) {
 845             if (iEl == 0) {
 846               printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
 847               printf("Hit outside of sensitive volume, time (Q = %d)\n",((Int_t) q));
 848             }
 849             continue;
 850           }
 851
 852           // Electron attachment
 853           if (fPar->ElAttachOn()) {
 854             if (gRandom->Rndm() < (driftlengthL * elAttachProp))
 855               continue;
 856           }
 857
 858           // Apply the diffusion smearing
 859           if (fPar->DiffusionOn()) {
 860             if (!(fPar->Diffusion(driftlengthL,xyz))) continue;
 861           }
 862
 863           // Apply E x B effects (depends on drift direction)
 864           if (fPar->ExBOn()) {
 865             if (!(fPar->ExB(driftlength+kAmWidth,xyz))) continue;
 866           }
 867
 868           // Apply the drift time correction
 869           if (fPar->TimeStructOn()) {
 870             // Get z-position with respect to anode wire:
 871             Float_t Z  =  xyz[2] - row0 + fPar->GetAnodeWireOffset();
 872             while (Z>0.5)    Z -= 0.5;
 873             if    (Z>0.25)   Z  = 0.5-Z;
 874             if    (!(fPar->TimeStruct(driftlength+2*kAmWidth,Z,xyz))) continue;
 875           }
 876
 877           // The electron position after diffusion and ExB in pad coordinates
 878           // The pad row (z-direction)
 879           Float_t rowDist   = xyz[2] - row0;
 880           Int_t   rowE      = ((Int_t) (rowDist * divideRow));
 881           if ((rowE < 0) || (rowE >= nRowMax)) continue;
 882           Float_t rowOffset = ((((Float_t) rowE) + 0.5) * rowPadSize) - rowDist;
 883
 884           // The pad column (rphi-direction)
 885           Float_t col0tilt  = fPar->Col0Tilted(col0,rowOffset,plane);
 886           Float_t colDist   = xyz[1] - col0tilt;
 887           Int_t   colE      = ((Int_t) (colDist * divideCol));
 888           if ((colE < 0) || (colE >= nColMax)) continue;
 889           Float_t colOffset = ((((Float_t) colE) + 0.5) * colPadSize) - colDist;
 890
 891           // The time bin (negative for hits in the amplification region)
 892           // In the amplification region the electrons drift from both sides
 893           // to the middle (anode wire plane)
 894           Float_t timeDist   = time0 - xyz[0];
 895           Float_t timeOffset = 0;
 896           Int_t   timeE      = 0;
 897           if (timeDist > 0) {
 898             // The time bin
 899             timeE      = ((Int_t) (timeDist * divideTime));
 900             // The distance of the position to the middle of the timebin
 901             timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) - timeDist;
 902           }
 903           else {
 904             // Difference between half of the amplification gap width and
 905             // the distance to the anode wire
 906             Float_t anodeDist = kAmWidth - TMath::Abs(timeDist + kAmWidth);
 907             // The time bin
 908             timeE      = -1 * (((Int_t ) (anodeDist * divideTime)) + 1);
 909             // The distance of the position to the middle of the timebin
 910             timeOffset = ((((Float_t) timeE) + 0.5) * timeBinSize) + anodeDist;
 911           }
 912
 913           // Apply the gas gain including fluctuations
 914           Float_t ggRndm = 0.0;
 915           do {
 916             ggRndm = gRandom->Rndm();
 917           } while (ggRndm <= 0);
 918           Int_t signal = (Int_t) (-fPar->GetGasGain() * TMath::Log(ggRndm));
 919
 920           // Apply the pad response
 921           if (fPar->PRFOn()) {
 922             // The distance of the electron to the center of the pad
 923             // in units of pad width
 924             Float_t dist = - colOffset * divideCol;
 925             if (!(fPar->PadResponse(signal,dist,plane,padSignal))) continue;
 926           }
 927           else {
 928             padSignal[0] = 0.0;
 929             padSignal[1] = signal;
 930             padSignal[2] = 0.0;
 931           }
 932
 933           // Sample the time response inside the drift region
 934           // + additional time bins before and after.
 935           // The sampling is done always in the middle of the time bin
 936           for (Int_t iTimeBin = TMath::Max(timeE-timeTRDbeg,        -nTimeBefore)
 937                     ;iTimeBin < TMath::Min(timeE+timeTRDend,nTimeMax+nTimeAfter )
 938                     ;iTimeBin++) {
 939
 940             // Apply the time response
 941             Float_t timeResponse = 1.0;
 942             Float_t crossTalk    = 0.0;
 943             Float_t time         = (iTimeBin - timeE) * timeBinSize + timeOffset;
 944             if (fPar->TRFOn()) {
 945               timeResponse = fPar->TimeResponse(time);
 946             }
 947             if (fPar->CTOn()) {
 948               crossTalk    = fPar->CrossTalk(time);
 949             }
 950
 951             signalOld[0] = 0.0;
 952             signalOld[1] = 0.0;
 953             signalOld[2] = 0.0;
 954
 955             for (iPad = 0; iPad < kNpad; iPad++) {
 956
 957               Int_t colPos = colE + iPad - 1;
 958               if (colPos <        0) continue;
 959               if (colPos >= nColMax) break;
 960
 961               // Add the signals
 962               // Note: The time bin number is shifted by nTimeBefore to avoid negative
 963               // time bins. This has to be subtracted later.
 964               Int_t iCurrentTimeBin = iTimeBin + nTimeBefore;
 965               signalOld[iPad]  = signals->GetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin);
 966               if( colPos != colE ) {
 967                 signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * (timeResponse + crossTalk);
 968               }
 969               else {
 970                 signalOld[iPad] += padSignal[iPad] * timeResponse;
 971               }
 972               signals->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,signalOld[iPad]);
 973
 974               // Store the track index in the dictionary
 975               // Note: We store index+1 in order to allow the array to be compressed
 976               if ((signalOld[iPad] > 0) && (!fSimpleSim)) {
 977                 for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
 978                   Int_t oldTrack = dictionary[iDict]->GetDataUnchecked(rowE
 979                                                                       ,colPos
 980                                                                       ,iCurrentTimeBin);
 981                   if (oldTrack == track+1) break;
 982                   if (oldTrack ==       0) {
 983                     dictionary[iDict]->SetDataUnchecked(rowE,colPos,iCurrentTimeBin,track+1);
 984                     break;
 985                   }
 986                 }
 987               }
 988
 989             } // Loop: pads
 990
 991           } // Loop: time bins
 992
 993         } // Loop: electrons of a single hit
 994
 995       } // If: detector and test hit
 996
 997       hit = (AliTRDhit *) fTRD->NextHit();
 998
 999     } // Loop: hits of one primary track
1000
1001   } // Loop: primary tracks
1002
1003   if (fDebug > 0) {
1004     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1005     printf("Finished analyzing %d hits\n",countHits);
1006   }
1007
1008   // The coupling factor
1009   Float_t coupling = fPar->GetPadCoupling()
1010                    * fPar->GetTimeCoupling();
1011
1012   // The conversion factor
1013   Float_t convert  = kEl2fC
1014                    * fPar->GetChipGain();
1015
1016   // Loop through all chambers to finalize the digits
1017   Int_t iDetBeg = 0;
1018   Int_t iDetEnd = AliTRDgeometry::Ndet();
1019   if (fSimpleSim) {
1020     iDetBeg = fSimpleDet;
1021     iDetEnd = iDetBeg + 1;
1022   }
1023   for (Int_t iDet = iDetBeg; iDet < iDetEnd; iDet++) {
1024
1025     Int_t plane       = fGeo->GetPlane(iDet);
1026     Int_t sector      = fGeo->GetSector(iDet);
1027     Int_t chamber     = fGeo->GetChamber(iDet);
1028     Int_t nRowMax     = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1029     Int_t nColMax     = fPar->GetColMax(plane);
1030     Int_t nTimeMax    = fPar->GetTimeMax();
1031     Int_t nTimeTotal  = fPar->GetTimeTotal();
1032
1033     Double_t *inADC  = new Double_t[nTimeTotal];
1034     Double_t *outADC = new Double_t[nTimeTotal];
1035
1036     if (fDebug > 0) {
1037       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1038       printf("Digitization for chamber %d\n",iDet);
1039     }
1040
1041     // Add a container for the digits of this detector
1042     digits = fDigitsManager->GetDigits(iDet);
1043     // Allocate memory space for the digits buffer
1044     if (digits->GetNtime() == 0) {
1045       digits->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1046     }
1047     else if (fSimpleSim) {
1048       digits->Clear();
1049     }
1050
1051     // Get the signal container
1052     signals = (AliTRDdataArrayF *) signalsArray->At(iDet);
1053     if (signals->GetNtime() == 0) {
1054       // Create missing containers
1055       signals->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1056     }
1057     else {
1058       // Expand the container if neccessary
1059       if (fCompress) signals->Expand();
1060     }
1061     // Create the missing dictionary containers
1062     if (!fSimpleSim) {
1063       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1064         dictionary[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1065         if (dictionary[iDict]->GetNtime() == 0) {
1066           dictionary[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1067         }
1068       }
1069     }
1070
1071     Int_t nDigits = 0;
1072
1073     // Don't create noise in detectors that are switched off
1074     if (CheckDetector(plane,chamber,sector)) {
1075
1076       // Create the digits for this chamber
1077       for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1078         for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1079
1080           // Create summable digits
1081           if (fSDigits) {
1082
1083             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1084               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1085               signalAmp *= fSDigitsScale;
1086               signalAmp  = TMath::Min(signalAmp,(Float_t) 1.0e9);
1087               Int_t adc  = (Int_t) signalAmp;
1088               if (adc > 0) nDigits++;
1089               digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,adc);
1090             }
1091
1092           }
1093           // Create normal digits
1094           else {
1095
1096             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1097               Float_t signalAmp = signals->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1098               // Pad and time coupling
1099               signalAmp *= coupling;
1100               // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1101               Double_t baselineEl = fPar->GetADCbaseline() * (fPar->GetADCinRange()
1102                                                            / fPar->GetADCoutRange())
1103                                                            / convert;
1104               signalAmp  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signalAmp,fPar->GetNoise())
1105                                      ,-baselineEl);
1106               // Convert to mV
1107               signalAmp *= convert;
1108               // Add ADC baseline in mV
1109               signalAmp += fPar->GetADCbaseline() * (fPar->GetADCinRange()
1110                                                    / fPar->GetADCoutRange());
1111               // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit fADCoutRange if the
1112               // signal is larger than fADCinRange
1113               Int_t adc  = 0;
1114               if (signalAmp >= fPar->GetADCinRange()) {
1115                 adc = ((Int_t) fPar->GetADCoutRange());
1116               }
1117               else {
1118                 adc = ((Int_t) (signalAmp * (fPar->GetADCoutRange()
1119                                            / fPar->GetADCinRange())));
1120               }
1121               inADC[iTime]  = adc;
1122               outADC[iTime] = adc;
1123             }
1124
1125             // Apply the tail cancelation via the digital filter
1126             if (fPar->TCOn()) {
1127               DeConvExp(inADC,outADC,nTimeTotal,fPar->GetTCnexp());
1128             }
1129
1130             for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1131               // Store the amplitude of the digit if above threshold
1132               if (outADC[iTime] > fPar->GetADCthreshold()) {
1133                 if (fDebug > 2) {
1134                   printf("  iRow = %d, iCol = %d, iTime = %d, adc = %f\n"
1135                         ,iRow,iCol,iTime,outADC[iTime]);
1136                 }
1137                 nDigits++;
1138                 digits->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,((Int_t) outADC[iTime]));
1139               }
1140             }
1141
1142           }
1143
1144         }
1145       }
1146
1147     }
1148
1149     // Compress the arrays
1150     if (!fSimpleSim) {
1151       digits->Compress(1,0);
1152       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1153         dictionary[iDict]->Compress(1,0);
1154       }
1155
1156       totalSizeDigits += digits->GetSize();
1157       totalSizeDict0  += dictionary[0]->GetSize();
1158       totalSizeDict1  += dictionary[1]->GetSize();
1159       totalSizeDict2  += dictionary[2]->GetSize();
1160
1161       Float_t nPixel = nRowMax * nColMax * nTimeMax;
1162       if (fDebug > 0) {
1163         printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1164         printf("Found %d digits in detector %d (%3.0f).\n"
1165               ,nDigits,iDet
1166               ,100.0 * ((Float_t) nDigits) / nPixel);
1167       }
1168
1169       if (fCompress) signals->Compress(1,0);
1170
1171     }
1172
1173     delete [] inADC;
1174     delete [] outADC;
1175
1176   }
1177
1178   if (signalsArray) {
1179     delete signalsArray;
1180     signalsArray = 0;
1181   }
1182
1183   if (fDebug > 0) {
1184     printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1185     printf("Total number of analyzed hits = %d\n",countHits);
1186     if (!fSimpleSim) {
1187       printf("<AliTRDdigitizer::MakeDigits> ");
1188       printf("Total digits data size = %d, %d, %d, %d\n",totalSizeDigits
1189                                                         ,totalSizeDict0
1190                                                         ,totalSizeDict1
1191                                                         ,totalSizeDict2);
1192     }
1193   }
1194
1195   return kTRUE;
1196
1197 }
1198
1199 //_____________________________________________________________________________
1200 void AliTRDdigitizer::AddSDigitsManager(AliTRDdigitsManager *man)
1201 {
1202   //
1203   // Add a digits manager for s-digits to the input list.
1204   //
1205
1206   fSDigitsManagerList->Add(man);
1207
1208 }
1209
1210 //_____________________________________________________________________________
1211 void AliTRDdigitizer::DeleteSDigitsManager()
1212 {
1213   //
1214   // Removes digits manager from the input list.
1215   //
1216
1217   fSDigitsManagerList->Delete();
1218
1219 }
1220
1221 //_____________________________________________________________________________
1222 Bool_t AliTRDdigitizer::ConvertSDigits()
1223 {
1224   //
1225   // Converts s-digits to normal digits
1226   //
1227
1228   // Number of track dictionary arrays
1229   const Int_t    kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1230
1231   // Converts number of electrons to fC
1232   const Double_t kEl2fC = 1.602E-19 * 1.0E15;
1233
1234   Int_t iDict = 0;
1235   Int_t iRow;
1236   Int_t iCol;
1237   Int_t iTime;
1238
1239   if (!fPar) {
1240     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard parameter");
1241     if (fDebug > 0) {
1242       printf("<AliTRDdigitizer::ConvertSDigits> ");
1243       printf("Create the default parameter object\n");
1244     }
1245   }
1246
1247   Double_t sDigitsScale = 1.0 / GetSDigitsScale();
1248   Double_t noise        = fPar->GetNoise();
1249   Double_t padCoupling  = fPar->GetPadCoupling();
1250   Double_t timeCoupling = fPar->GetTimeCoupling();
1251   Double_t chipGain     = fPar->GetChipGain();
1252   Double_t coupling     = padCoupling * timeCoupling;
1253   Double_t convert      = kEl2fC * chipGain;
1254   Double_t adcInRange   = fPar->GetADCinRange();
1255   Double_t adcOutRange  = fPar->GetADCoutRange();
1256   Int_t    adcThreshold = fPar->GetADCthreshold();
1257   Int_t    adcBaseline  = fPar->GetADCbaseline();
1258
1259   AliTRDdataArrayI *digitsIn;
1260   AliTRDdataArrayI *digitsOut;
1261   AliTRDdataArrayI *dictionaryIn[kNDict];
1262   AliTRDdataArrayI *dictionaryOut[kNDict];
1263
1264   // Loop through the detectors
1265   for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1266
1267     if (fDebug > 0) {
1268       printf("<AliTRDdigitizer::ConvertSDigits> ");
1269       printf("Convert detector %d to digits.\n",iDet);
1270     }
1271
1272     Int_t plane      = fGeo->GetPlane(iDet);
1273     Int_t sector     = fGeo->GetSector(iDet);
1274     Int_t chamber    = fGeo->GetChamber(iDet);
1275     Int_t nRowMax    = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1276     Int_t nColMax    = fPar->GetColMax(plane);
1277     Int_t nTimeTotal = fPar->GetTimeTotal();
1278
1279     Double_t *inADC  = new Double_t[nTimeTotal];
1280     Double_t *outADC = new Double_t[nTimeTotal];
1281
1282     digitsIn  = fSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1283     digitsIn->Expand();
1284     digitsOut = fDigitsManager->GetDigits(iDet);
1285     digitsOut->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1286     for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1287       dictionaryIn[iDict]  = fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1288       dictionaryIn[iDict]->Expand();
1289       dictionaryOut[iDict] = fDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1290       dictionaryOut[iDict]->Allocate(nRowMax,nColMax,nTimeTotal);
1291     }
1292
1293     for (iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1294       for (iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1295
1296         for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1297           Double_t signal = (Double_t) digitsIn->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1298           signal *= sDigitsScale;
1299           // Pad and time coupling
1300           signal *= coupling;
1301           // Add the noise, starting from minus ADC baseline in electrons
1302           Double_t baselineEl = adcBaseline * (adcInRange / adcOutRange) / convert;
1303           signal  = TMath::Max((Double_t) gRandom->Gaus(signal,noise),-baselineEl);
1304           // Convert to mV
1305           signal *= convert;
1306           // add ADC baseline in mV
1307           signal += adcBaseline * (adcInRange / adcOutRange);
1308           // Convert to ADC counts. Set the overflow-bit adcOutRange if the
1309           // signal is larger than adcInRange
1310           Int_t adc  = 0;
1311           if (signal >= adcInRange) {
1312             adc = ((Int_t) adcOutRange);
1313           }
1314           else {
1315             adc = ((Int_t) (signal * (adcOutRange / adcInRange)));
1316           }
1317           inADC[iTime]  = adc;
1318           outADC[iTime] = adc;
1319         }
1320
1321         // Apply the tail cancelation via the digital filter
1322         if (fPar->TCOn()) {
1323           DeConvExp(inADC,outADC,nTimeTotal,fPar->GetTCnexp());
1324         }
1325
1326         for (iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1327           // Store the amplitude of the digit if above threshold
1328           if (outADC[iTime] > adcThreshold) {
1329             digitsOut->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,((Int_t) outADC[iTime]));
1330             // Copy the dictionary
1331             for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1332               Int_t track = dictionaryIn[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1333               dictionaryOut[iDict]->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,track);
1334             }
1335           }
1336         }
1337
1338       }
1339     }
1340
1341     if (fCompress) {
1342       digitsIn->Compress(1,0);
1343       digitsOut->Compress(1,0);
1344       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1345         dictionaryIn[iDict]->Compress(1,0);
1346         dictionaryOut[iDict]->Compress(1,0);
1347       }
1348     }
1349
1350     delete [] inADC;
1351     delete [] outADC;
1352
1353   }
1354
1355   return kTRUE;
1356
1357 }
1358
1359 //_____________________________________________________________________________
1360 Bool_t AliTRDdigitizer::MergeSDigits()
1361 {
1362   //
1363   // Merges the input s-digits:
1364   //   - The amplitude of the different inputs are summed up.
1365   //   - Of the track IDs from the input dictionaries only one is
1366   //     kept for each input. This works for maximal 3 different merged inputs.
1367   //
1368
1369   // Number of track dictionary arrays
1370   const Int_t kNDict = AliTRDdigitsManager::kNDict;
1371
1372   if (!fPar) {
1373     fPar = new AliTRDparameter("TRDparameter","Standard parameter");
1374     if (fDebug > 0) {
1375       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1376       printf("Create the default parameter object\n");
1377     }
1378   }
1379
1380   Int_t iDict = 0;
1381   Int_t jDict = 0;
1382
1383   AliTRDdataArrayI *digitsA;
1384   AliTRDdataArrayI *digitsB;
1385   AliTRDdataArrayI *dictionaryA[kNDict];
1386   AliTRDdataArrayI *dictionaryB[kNDict];
1387
1388   // Get the first s-digits
1389   fSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *) fSDigitsManagerList->First();
1390   if (!fSDigitsManager) return kFALSE;
1391
1392   // Loop through the other sets of s-digits
1393   AliTRDdigitsManager *mergeSDigitsManager;
1394   mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *)
1395                         fSDigitsManagerList->After(fSDigitsManager);
1396
1397   if (fDebug > 0) {
1398     if (mergeSDigitsManager) {
1399       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1400       printf("Merge %d input files.\n",fSDigitsManagerList->GetSize());
1401     }
1402     else {
1403       printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1404       printf("Only one input file.\n");
1405     }
1406   }
1407
1408   Int_t iMerge = 0;
1409   while (mergeSDigitsManager) {
1410
1411     iMerge++;
1412
1413     // Loop through the detectors
1414     for (Int_t iDet = 0; iDet < AliTRDgeometry::Ndet(); iDet++) {
1415
1416       Int_t plane      = fGeo->GetPlane(iDet);
1417       Int_t sector     = fGeo->GetSector(iDet);
1418       Int_t chamber    = fGeo->GetChamber(iDet);
1419       Int_t nRowMax    = fPar->GetRowMax(plane,chamber,sector);
1420       Int_t nColMax    = fPar->GetColMax(plane);
1421       Int_t nTimeTotal = fPar->GetTimeTotal();
1422
1423       // Loop through the pixels of one detector and add the signals
1424       digitsA = fSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1425       digitsB = mergeSDigitsManager->GetDigits(iDet);
1426       digitsA->Expand();
1427       digitsB->Expand();
1428       for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1429         dictionaryA[iDict] = fSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1430         dictionaryB[iDict] = mergeSDigitsManager->GetDictionary(iDet,iDict);
1431         dictionaryA[iDict]->Expand();
1432         dictionaryB[iDict]->Expand();
1433       }
1434
1435       // Merge only detectors that contain a signal
1436       Bool_t doMerge = kTRUE;
1437       if (fMergeSignalOnly) {
1438         if (digitsA->GetOverThreshold(0) == 0) {
1439           doMerge = kFALSE;
1440         }
1441       }
1442
1443       if (doMerge) {
1444
1445         if (fDebug > 0) {
1446           printf("<AliTRDdigitizer::MergeSDigits> ");
1447           printf("Merge detector %d of input no.%d\n",iDet,iMerge+1);
1448         }
1449
1450         for (Int_t iRow  = 0; iRow  <  nRowMax;   iRow++ ) {
1451           for (Int_t iCol  = 0; iCol  <  nColMax;   iCol++ ) {
1452             for (Int_t iTime = 0; iTime < nTimeTotal; iTime++) {
1453
1454               // Add the amplitudes of the summable digits
1455               Int_t ampA = digitsA->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1456               Int_t ampB = digitsB->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1457               ampA += ampB;
1458               digitsA->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,ampA);
1459
1460              // Add the mask to the track id if defined.
1461               for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1462                 Int_t trackB = dictionaryB[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1463                 if ((fMasks) && (trackB > 0)) {
1464                   for (jDict = 0; jDict < kNDict; jDict++) {
1465                     Int_t trackA = dictionaryA[iDict]->GetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime);
1466                     if (trackA == 0) {
1467                       trackA = trackB + fMasks[iMerge];
1468                       dictionaryA[iDict]->SetDataUnchecked(iRow,iCol,iTime,trackA);
1469                     }
1470                   }
1471                 }
1472               }
1473
1474             }
1475           }
1476         }
1477
1478       }
1479
1480       if (fCompress) {
1481         digitsA->Compress(1,0);
1482         digitsB->Compress(1,0);
1483         for (iDict = 0; iDict < kNDict; iDict++) {
1484           dictionaryA[iDict]->Compress(1,0);
1485           dictionaryB[iDict]->Compress(1,0);
1486         }
1487       }
1488
1489     }
1490
1491     // The next set of s-digits
1492     mergeSDigitsManager = (AliTRDdigitsManager *)
1493                           fSDigitsManagerList->After(mergeSDigitsManager);
1494
1495   }
1496
1497   return kTRUE;
1498
1499 }
1500
1501 //_____________________________________________________________________________
1502 Bool_t AliTRDdigitizer::SDigits2Digits()
1503 {
1504   //
1505   // Merges the input s-digits and converts them to normal digits
1506   //
1507
1508   if (!MergeSDigits()) return kFALSE;
1509
1510   return ConvertSDigits();
1511
1512 }
1513
1514 //_____________________________________________________________________________
1515 Bool_t AliTRDdigitizer::CheckDetector(Int_t plane, Int_t chamber, Int_t sector)
1516 {
1517   //
1518   // Checks whether a detector is enabled
1519   //
1520
1521   if (fSimpleSim) return kTRUE;
1522
1523   if ((fTRD->GetSensChamber() >=       0) &&
1524       (fTRD->GetSensChamber() != chamber)) return kFALSE;
1525   if ((fTRD->GetSensPlane()   >=       0) &&
1526       (fTRD->GetSensPlane()   !=   plane)) return kFALSE;
1527   if ( fTRD->GetSensSector()  >=       0) {
1528     Int_t sens1 = fTRD->GetSensSector();
1529     Int_t sens2 = sens1 + fTRD->GetSensSectorRange();
1530     sens2 -= ((Int_t) (sens2 / AliTRDgeometry::Nsect()))
1531            * AliTRDgeometry::Nsect();
1532     if (sens1 < sens2) {
1533       if ((sector < sens1) || (sector >= sens2)) return kFALSE;
1534     }
1535     else {
1536       if ((sector < sens1) && (sector >= sens2)) return kFALSE;
1537     }
1538   }
1539
1540   return kTRUE;
1541
1542 }
1543
1544 //_____________________________________________________________________________
1545 Bool_t AliTRDdigitizer::WriteDigits() const
1546 {
1547   //
1548   // Writes out the TRD-digits and the dictionaries
1549   //
1550
1551   //Write parameters
1552   fRunLoader->CdGAFile();
1553   if (!gFile->Get("TRDparameter")) GetParameter()->Write();
1554
1555   // Store the digits and the dictionary in the tree
1556   return fDigitsManager->WriteDigits();
1557
1558 }
1559
1560 //_____________________________________________________________________________
1561 void AliTRDdigitizer::DeConvExp(Double_t *source, Double_t *target
1562                               , Int_t n, Int_t nexp)
1563 {
1564   //
1565   // Does the deconvolution by the digital filter.
1566   //
1567   // Author:        Marcus Gutfleisch, KIP Heidelberg
1568   // Optimized for: New TRF from Venelin Angelov, simulated with CADENCE
1569   //                Pad-ground capacitance = 25 pF
1570   //                Pad-pad cross talk capacitance = 6 pF
1571   //                For 10 MHz digitization, corresponding to 20 time bins
1572   //                in the drift region
1573   //
1574
1575   Double_t rates[2];
1576   Double_t coefficients[2];
1577
1578   /* initialize (coefficient = alpha, rates = lambda) */
1579
1580   if( nexp == 1 ) {
1581     rates[0] = 0.466998;
1582     /* no rescaling */
1583     coefficients[0] = 1.0;
1584   }
1585   if( nexp == 2 ) {
1586     rates[0] = 0.8988162;
1587     coefficients[0] = 0.11392069;
1588     rates[1] = 0.3745688;
1589     coefficients[1] = 0.8860793;
1590     /* no rescaling */
1591     Float_t sumc = coefficients[0]+coefficients[1];
1592     coefficients[0] /= sumc;
1593     coefficients[1] /= sumc;
1594   }
1595
1596   Int_t i, k;
1597   Double_t reminder[2];
1598   Double_t correction, result;
1599
1600   /* attention: computation order is important */
1601   correction=0.0;
1602   for ( k = 0; k < nexp; k++ ) reminder[k]=0.0;
1603
1604   for ( i = 0; i < n; i++ ) {
1605     result = ( source[i] - correction );    /* no rescaling */
1606     target[i] = result;
1607
1608     for ( k = 0; k < nexp; k++ ) reminder[k] = rates[k]
1609                              * ( reminder[k] + coefficients[k] * result);
1610
1611     correction=0.0;
1612     for ( k = 0; k < nexp; k++ ) correction += reminder[k];
1613   }
1614
1615 }
1616
1617 //_____________________________________________________________________________
1618 void AliTRDdigitizer::InitOutput(Int_t iEvent)
1619 {
1620   //
1621   // Initializes the output branches
1622   //
1623
1624   fEvent = iEvent;
1625
1626   if (!fRunLoader)
1627    {
1628      Error("InitOutput","Run Loader is NULL");
1629      return;
1630    }
1631   AliLoader* loader = fRunLoader->GetLoader("TRDLoader");
1632   if (!loader)
1633    {
1634      Error("Open","Can not get TRD loader from Run Loader");
1635      return;
1636    }
1637
1638   TTree* tree = 0;
1639
1640   if (fSDigits)
1641    {
1642    //if we produce SDigits
1643     tree = loader->TreeS();
1644     if (!tree)
1645      {
1646       loader->MakeTree("S");
1647       tree = loader->TreeS();
1648      }
1649    }
1650   else
1651    {//if we produce Digits
1652      tree = loader->TreeD();
1653      if (!tree)
1654       {
1655        loader->MakeTree("D");
1656        tree = loader->TreeD();
1657       }
1658    }
1659   fDigitsManager->SetEvent(iEvent);
1660   fDigitsManager->MakeBranch(tree);
1661
1662 }