Deux nouvelles approches bas es sur l'analyse, traitement et le diagnostic des signaux non- stationnaires sont d velopp es et exp riment es. La premi re est bas e sur les ondes ultrasonores traversant un mat riau en vue de la caract risation par le facteur de qualit en utilisant la m thode du rapport de spectres. L'utilisation des m thodes d'estimation spectrale par filtrage adaptatif en mod lisation autor gressive AR am liore l'estimation du facteur de qualit et donc la caract risation. La seconde solution concerne la perception robotique. Elle se fait par l'estimation de l'angle de frottement interne. Ce param tre peut tre un moyen de diagnostic. Il est invariant vis- -vis des formes g om triques des mat riaux. N anmoins, son estimation est variante par rapport aux fr quences spectrales. Une solution a t propos e pour r soudre ce probl me; elle se base sur un codage de la forme g om trique de l'angle de frottement interne en fonction des fr quences. Les approches se basent sur les repr sentations temps-fr quence et les ondelettes pour la localisation d' nergie et sur les techniques de d tection de ruptures pour la segmentation des signaux.