La presente tesis aborda la elaboración de algoritmos de detección distribuida en sistemas monosensor. Tradicionalmente, la detección distribuida se ha aplicado a la fusión de decisiones tomadas por sensores espacialmente dispersos. No obstante, puede ser de utilidad en la implementación de detectores que tratan de explotar diferentes tipos de información sobre las diferencias existentes entre las dos hipótesis sobre las que decidir. El objetivo es sustituir un único detector complejo, cuando no inabordable, por una combinación de detectores más sencillos, implementables a partir de la teoría de detección óptima. Frente a la posibilidad de un enfoque general, se ha preferido focalizar la tesis en dos aplicaciones de especial interés para el Grupo de investigación de Tratamiento de la Señal (GTS) del Instituto de Telecomunicaciones y Aplicaciones Multimedia (iTEAM) de la UPV, en cuyo seno se ha desarrollado esta tesis. Por un lado la detección precoz de incendios forestales a partir de señales infrarrojas y por otro lado, la detección de ecos ultrasónicos en ruido de fondo granular en ensayos no destructivos por ultrasonidos.