Наконец-то понял идею. Но какая разница "непрерывный сигнал" или
импульсы? Почему не должно работать? Слово "оверсэмплинг" нужно
заменить на "дискретизация", "оцифровка" (приличный антиалиас
фильтр на ОУ сделать не удастся). Потом КИХ/БИХ и только потом
децимация. Может быть подойти с другого конца, чтоб не перелопачивать большой объём данных: вначале так же фильтр, потом оцифровка, а потом нелинейный алгоритм/автомат (см. ниже) выделяющий импульсы из сигнала на 30kSPS, причём на существенно более низкой частоте (вплоть до 50Гц). Потом всё остальное, насколько оно нужно.
Суть автомата такая, что он имеет некоторое пороговое значение, триггер, которое запускает серию измерений на пике импульса, для получения некоторого усреднённого значения. И через ~1мс формирует это значение на выходе. Где оно хранится до следующего импульса. И откуда раз в 20мс или на порядок чаще, но уже с регулярной временной сеткой, значения вычитываются. Здесь нужна гарантированная минимальная амплитуда импульса. Зато задача уже не уровня для DSP, а влезет в мелкий пик.