Aquesta tesi està dedicada al desenvolupament de nous detectors d'energia per a la detecció de senyals desconeguts en presència de soroll no gaussià i les mostres del qual són no independents. Per a això, s'ha dut a terme un ampli estudi de les diferents estructures existents en detecció basada en energia i s'han proposat noves tècniques capaces de resoldre aquest tipus de situacions. 

El detector d'energia es presenta com la solució òptima per a la detecció de senyals gaussians no correlats o com un test de raó de versemblança generalitzat quan els senyals són completament desconeguts. En ambdós casos, el soroll de fons ha de ser gaussià i incorrelat. No obstant això, el seu comportament es degrada quan el soroll de fons no complix aquestes característiques. En primer lloc es proposen dues extensions, per un costat el detector d'energia estés quan el soroll és no gaussià i per un altre el detector amb preprocessat d'energia estés quan a més és no independent. En segon lloc, es proposa una generalització del filtre adaptat a subespai basada en una modificació del test de Rao. Per a avaluar el comportament d'aquestes extensions respecte al detector d'energia clàssic, es definix un factor de guany que il·lustra les millores en detecció aconseguides.

D'altra banda, es demostra com el desconeixement de la duració del senyal pot deteriorar el comportament del detector. En aquest sentit, per a millorar aquest comportament, es presenta una estructura de múltiples detectors d'energia basada en la subdivisió successiva de l'interval d'observació original. Aquesta nova tècnica de detecció ens conduïx a una estructura en capes amb diversos detectors d'energia els vectors d'observació de la qual s'ajusten a diferents intervals de duració del senyal. Les corresponents probabilitats de falsa alarma i de detecció es calculen per a una estratègia de subdivisions particular establint els procediments necessaris per a la seua generalització a altres casos. Les simulacions realitzades mostren els avantatges d'utilitzar la nova estructura respecte a un sol detector quan la duració real del senyal i l'interval d'observació original són diferents.

Els resultats bons aconseguits en les simulacions han permés la utilització dels esmentats detectors a aplicacions reals de vigilància basada en so. Aquests sistemes presenten un interessant àmbit d'aplicació on és possible comprovar la robustesa dels detectors analitzats en els desenvolupaments teòrics d'aquesta tesi. Per a això, diverses fonts acústiques s'han analitzat en presència de diferents escenaris de soroll de fons, tant reals com simulats, presentant a més a més dos enfocaments novedosos. En el primer d'ells, la informació proporcionada pel detector d'energia es combina amb un mètode de localització sonora de fonts. Gràcies a la utilització d'aquesta nova tècnica, es demostra com la localització de sons en presència de soroll  de fons millora considerablement. Per últim, un nou conjunt de característiques extretes a partir de l'estructura de múltiples detectors són avaluades i comparades amb altres característiques comunament utilitzades en el reconeixement de sons acústics. De nou els resultats obtinguts amb les noves característiques oferixen millors probabilitats d'encert en la classificació, especialment en baixa relació senyal a soroll.