Dann lass doch mit den Flanken der Signale Frequenzgeneratoren starten/ausschalten, deren Frequenz der des I²C-Signals um ein vielfaches höher ist. (10 bis 20 mal schneller) Stichwort: Amplitudenmodulation!
Damit kannste das Signal nach dem Gleichrichter mit nem mini Kondensator ( ein paar pF) noch etwas Glätten bevor Du es neu Aufbereitest.
Wie Du allerdings den Bidirektionalen Datenfluss hinkriegen willst ist mir ein Rätsel.