Ей уже 100500 раз предлагали аналог синхронного детектора сделать и переносить на 0 частоту хоть диодно-кольцевым детектором, хоть парой mosfet-мультиплексоров. И далее просто отделить постоянный уровень и померять чем угодно размах можно, хоть pic18. A с undersampling'ом нужно быть уверенным, что в полосе сигнала нет потусторонних внеполосных шумов.