Catedrático de Universidad del área de Teoría de la Señal y Comunicaciones de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad Autónoma de Madrid. Doroteo es Ingeniero de Telecomunicación (1997) y Doctor Ingeniero de Telecomunicación (2001) por la Universidad Politécnica de Madrid. Ha recibido varios premios académicos como el Primer Premio Nacional de Bachillerato, el número uno de su promoción de Ingenieros de Telecomunicación y un Premio a su Tesis Doctoral de la Asociación Española de Ingenieros de Telecomunicación. Fue investigador postdoctoral asociado en M.I.T en el Spoken Language Systems Group (2001-2002). También tiene experiencia en la industria, en particular en la División de Tecnología del Habla de Telefónica Investigación y Desarrollo (1994-2001 y 2003).

Doroteo tiene más de 25 años de experiencia en procesado de señal con técnicas de aprendizaje automático, y en particular de la señal de voz. En los últimos años se ha centrado en técnicas de aprendizaje profundo con redes neuronales, extendiendo su utilización a otros tipos de señales, en especial señales de sensores industriales. Desde 2018 es director del grupo de investigación AUDIAS (Audio, Data Intelligence and Speech, audias.ii.uam.es). Doroteo es autor de más de 140 publicaciones científicas con más de 2000 citas. Ha participado en 6 proyectos europeos y en más de 40 nacionales (en 10 de ellos como investigador principal). Ha participado en más de 15 evaluaciones tecnológicas competitivas y ha organizado 4. Ha sido presidente y organizador principal de la conferencia IberSPEECH 2012 y ha participado en la organización de otras conferencias.