Предложен новый подход к определению амплитудных уровней кусочно-постоянного сигнала, который основан на использовании его мультипликативной модели и решении задачи полиномиальной аппроксимации. Для случая отсутствия шума постановка задачи полиномиальной аппроксимации основана на требовании точного совпадения текущего значения сигнала со значением амплитуды одного из его уровней. Для случая наличия обычного аддитивного шума постановка задачи основана на критерии наименьших квадратов, а решение представлено в аналитическом виде. Для случая наличия шума импульсного типа постановка задачи основана на критерии минимума длительности, а решение достигается численно путем минимизации соответствующего функционала по неизвестным амплитудам уровней. Подробно рассмотрен случай бинарного кусочно-постоянного сигнала. Приведены результаты числового моделирования для случаев, когда бинарный сигнал искажен обычным аддитивным шумом с законом распределения Гаусса и шумом импульсного типа с законом распределения Коши.